211service.com
Oglekļa dioksīda pārvēršana degvielā
Vai koncentrētu saules enerģiju varētu izmantot, lai mainītu degšanu un pārvērstu oglekļa dioksīdu atpakaļ benzīnā? To dara zinātnieki Sandijas Nacionālās laboratorijas , Albukerkā, NM, mērķis ir to noskaidrot, uzbūvējot jaunu reaktoru, kas var ķīmiski atjaunot oglekļa dioksīda enerģiju.
Saules spēks: Pieliekot pēdējo pieskārienu milzīgajam saules kolektoram, ko Sandia National Laboratories pētnieki izmantos, lai darbinātu jaunu reaktoru, kas spēj ražot oglekļa monoksīdu no oglekļa dioksīda. Pēc tam oglekļa monoksīdu var izmantot šķidrās degvielas ražošanā.
Ierīce izmanto divpakāpju termoķīmisko reakciju, lai sadalītu oglekļa dioksīdu un iegūtu oglekļa monoksīdu, saka Neitans Zīgels, Sandijas Saules tehnoloģiju departamenta vecākais tehniskā personāla loceklis un viens no pētniekiem, kas izstrādā tehnoloģiju. Oglekļa dioksīds ir sadegšanas produkts, tāpēc mēs darām degšanu pretējā virzienā, viņš saka. Pēc tam oglekļa monoksīdu var viegli izmantot dažādu degvielu, tostarp ūdeņraža, metanola un benzīna, ražošanai, izmantojot parastās tehnoloģijas.
Sandijas reaktorā, ko izgudroja Sandijas pētnieks Ričs Divers, atrodas kobalta-ferīta keramikas materiāla gredzens, kas būtībā sastāv no dzelzs oksīda un kobalta. Parabolisks saules koncentrators virza saules gaismu uz keramikas materiālu, sasildot to līdz aptuveni 1500 °C un izraisot skābekļa izdalīšanos.
Gredzenam nepārtraukti griežoties, reducētais materiāls nonāk otrā, atsevišķā kamerā, kas satur oglekļa dioksīdu. Atteikusies no skābekļa, keramika reaģē ar oglekļa dioksīdu, nozagot skābekļa atomus. Rezultātā veidojas oglekļa monoksīds. Process ir nepārtraukts, tāpēc oksidētā keramika atkal nonāk atpakaļ saules kamerā, kur tā atkal tiek reducēta. Tas darbosies vai nu ar oglekļa dioksīdu, lai iegūtu oglekļa monoksīdu, vai ar ūdeni, lai iegūtu ūdeņradi, saka Zīgels.
Vismaz tāda ir teorija. Grupa Sandia ir veikusi dažādu ierīces posmu principiālu demonstrāciju, taču tai vēl nav jāpierāda, ka tie visi darbojas kopā. Komanda veido prototipu, kas būs gatavs testēšanai līdz pavasara beigām. Tas ir uzbūvēts par 95 procentiem, saka Zīgels.
Kobalta-ferīta keramika sākotnēji tika izstrādāta Japānā, un to ir viegli ražot. Lai maksimāli palielinātu tā iedarbību, materiāls ir izveidots krustenisku viena milimetra diametra stieņu matricā. Tas rada lielu virsmas laukumu, ar kuru reaģēt ar oglekļa dioksīdu.
Līdz nākamā gada jūnijam pētnieki sagaida, ka reaktora veiktspēja tiks noteikta, un, ja tas darbosies tik labi, kā viņi gaida, piecu gadu laikā varētu būt pieejama praktiska versija.
Pašlaik mēs meklējam iespēju iegūt oglekļa dioksīdu no rūpnieciskiem avotiem, saka Zīgels. Tomēr reālais potenciāls ir uztvert oglekļa dioksīda emisijas un atkārtoti izmantot to kā degvielu. Viņš saka, ka mēs arī meklējam veidus, kā izvilkt oglekļa dioksīdu no gaisa. Tas ļautu reaktoru uzstādīt jebkurā vietā, uzsūcot atmosfēras siltumnīcefekta gāzi un pārvēršot to degvielā. Tomēr Zīgels uzsver, ka tas ir daudz agrākā attīstības stadijā.
Neskatoties uz milzīgo potenciālu, pašlaik ir ļoti maz pētījumu, lai atrastu veidus, kā izmantot saules enerģiju, lai no oglekļa dioksīda ražotu oglekļa monoksīdu, saka Zīgels. Taču šāda tehnoloģija tieši risina divas problēmas: oglekļa dioksīda lietderīgu izmantošanu un veidu, kā vislabāk izmantot saules enerģijas sporādisko raksturu. Tas piedāvā veidu, kā uzglabāt šo saules enerģiju un izmantot to, kad vēlaties, viņš saka.
Tas ir lielisks darbs un principā zinātniski pilnīgi iespējams, saka Kristians Satlers , Vācijas Aviācijas un kosmosa centra Tehniskās termodinamikas institūtā Ķelnē. Jautājums ir, ar kādu efektivitāti? viņš saka. Cik daudz enerģijas ir nepieciešams, lai veiktu šo samazinājumu? Var būt efektīvāk izmantot saules enerģiju tiešai elektroenerģijas ražošanai.