GIGPORT.RU ГЛОБАЛЬНЫЙ ИННОВАЦИОННЫЙ ГИПЕРПОРТАЛ
  ГЛАВНАЯ НОВОСТИ АФИША ПРОЕКТЫ ИННОВАЦИИ ТУРИЗМ РАЗВЛЕЧЕНИЯ  
       
 
       
Электроника   Бытовая техника   Спорт и отдых   Софт и игры   Видео и музыка на DVD и Blu-ray   Музыка   Антиквариат и винтаж  

2

vkontakte.ru mail.ru facebook.com twitter.com ok.ru plus.google.com  information rss
       
БЕЗОПАСНОСТЬ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ HI-TECH АРХИТЕКТУРА ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ЭКОЛОГИЯ КОСМОС ОКЕАН ТРАНСПОРТ ЭНЕРГЕТИКА И СВЯЗЬ КОМПЬЮТЕРЫ И ИНТЕРНЕТ РАЗНОЕ
 
 
 
 
МЕНЯЕМ ПРОБЛЕМЫ НА БОНУСЫ  

МЕНЯЕМ ПРОБЛЕМЫ НА БОНУСЫ



20.11.2015 зелёная технология, экология, метан, водород, углерод



Сжигание ископаемого топлива для производства электроэнергии, питания автомобильных двигателей или получения тепла является существенным источником углекислого газа. IASS и КИТ создают технологию производства водорода из метана без выбросов парниковых газов.
   
  Возможно, уже скоро, учёными Института перспективных исследований в области устойчивого развития (Institute for Advanced Sustainability Studies — IASS) в Потсдаме и Технологического института Карлсруэ (KIT), будет разработана технология производства энергии с помощью новой реальности из природного газа без каких-либо выбросов двуокиси углерода. Один из Нобелевских лауреатов и бывший научный руководитель IASS, профессор Карло Руббиа (Professor Carlo Rubbia), инициировал проект сотрудничества двух институтов, с целью проведения интенсивных исследований и разработки инновационного процесса экологически обоснованного и эффективного производства водорода из метана. Теперь, после двух лет творческих поисков и экспериментов, исследователи могут продемонстрировать основную целесообразность нового метода: надёжная и непрерывная работа реактора показывает экспериментально будущий потенциал этой технологии.

Сжигание ископаемого топлива для производства электроэнергии, питания автомобильных двигателей или получения тепла является существенным источником выбросов парникового углекислого газа. В частности метана, который является основным компонентом природного газа, и широко вставлен в ископаемом топливе. Прогнозы предсказывают, что глобальное производство будет резко расти в ближайшие десятилетия. Без соответствующих контрмер, дальнейшее использование неэкологичными традиционными технологиями ископаемых видов топлива будет в значительной степени препятствовать усилиям по борьбе с изменением климата. По этой причине, учёные в IASS и КИТ рассматривают сегодня альтернативный и более устойчивый подход: использование содержащейся энергии в метане в виде водорода без одновременного образования диоксида углерода.

Вместо непосредственного сжигания метана (СН4), можно проводить так называемый «крекинг» его молекулярных компонентов, водорода (Н2) и углерод (С). Эта реакция происходит при температуре выше 750 градусов по Цельсию, и вредные выбросы не образуются.

Первый продукт, водород, который является энергоносителем, и известен своей чистой сгорания и высокой плотностью энергии на единицу массы. Действительно, водород рассматривается многими в качестве важного компонента будущей устойчивой энергетической системы. Существующие проекты включают топливные элементы, которые генерируют электричество и водородные транспортные средства. При этом водород уже сегодня является важным промышленным сырьём, которое используется в больших количествах для производства аммиака — важного сырья в производстве удобрений. Водород производят по всему миру, однако, все ещё главным образом с использованием обычных технологий, таких как паровой риформинг метана, для которого природный газ требуется в качестве исходного материала. Здесь-то и выделяется значительное количество углекислого газа. Выбросы двуокиси углерода только аммиачной промышленностью сегодня составляет около 200 млн т/год. Для сравнения, выбросы диоксида углерода всей Федеративной Республики Германии составили в общей сложности около 800 млн т/год.
   
 
МЕНЯЕМ ПРОБЛЕМЫ НА БОНУСЫ   МЕНЯЕМ ПРОБЛЕМЫ НА БОНУСЫ
   
  В дополнение к водороду, основному продукту крекинга метана, появляется побочный продукт чёрного цвета — элементарный углерод, значение которого, как промышленное сырьё, неуклонно растёт. Углерод, например, используется в больших количествах при производстве стали, углеродного волокна и многих конструкций и материалов на основе углерода. Получаемый от нового крекинга углерод имеет форму порошка, и обладает высоким качеством и чистотой. Его значение как рыночного продукта также способствует экономической целесообразности крекинга метана. Кроме того, углерод можно хранить гораздо проще, безопаснее и экономически эффективнее, чем хранить двуокись углерода.

Крекинг метана не является новой идеей. За последние два десятилетия, на различных объектах, проводились многочисленные эксперименты, имевших свои технические задачи и технико-экономические обоснования. Тем не менее, они всегда заканчивались завалов систем, так как скорость преобразования оставалась слишком низкая.

Основываясь на выводах, собранных на сегодняшний день, IASS и КИТ пошли на один шаг дальше. Отправной точкой был стандарт, предложенный Карло Руббиа, на основе нового реактора с технологией жидкого металла. В ней мелкие пузырьки метана со дна помещают в колонку, заполненную расплавленным оловом. Во время подъёма газа в жидком металле, происходит реакция крекинга. Углерод, осаждённый на поверхности пузырьков, перемещался в верхнюю часть реактора, где собирался в виде порошка после распаде пузырьков. В КИТ, между 2012 и конце весеннего 2015 г., были проведены несколько серий испытаний новой технологии KALLA (KArlsruhe Liquid Metal LAboratory = Karlsruher Flüssigmetalllabor). Были изучены различные параметры настройки и вариантов, от температуры, строительных материалов, до временных издержек. Результат — в 1,2-метровом аппарате из кварца и нержавеющей стали, может быть использовано как чистое олово, так и смесь олова и кварцевых наполнителей.
   
 
МЕНЯЕМ ПРОБЛЕМЫ НА БОНУСЫ   МЕНЯЕМ ПРОБЛЕМЫ НА БОНУСЫ
   
  «В течение последних испытаний, наш реактор работал без перерыва в течение двух недель. Он производил водород, со скоростью преобразования до 78% при температуре 1 200 °С. Это непрерывная работа является жизненно важной для будущего промышленного реактора», — говорит профессор Томас Ветцель, директор Калла лаборатории KIT (Professor Thomas Wetzel, Leiter des KALLA-Labors am KIT). Новаторский реактор устойчив к коррозии, закупорки не происходит, так как в результате микрокристаллический порошок углерода просто может быть отделён. Таким образом, реактор обладает техническими условиями, которые необходимы для функционирования промышленного реактора.

Тесты, проведённые в экспериментах лабораторного масштаба, в настоящее время позволяют оценить, как крекинг метана может интегрировать в будущую энергетическую систему и, таким образом, может способствовать её устойчивости. Для этого IASS теперь работает с Аахена. Тема этого сотрудничества является оценка жизненного цикла (LCA) гипотетической промышленной установки на основе проверенного метода. Здесь предполагается, что часть полученного водорода, используется для создания необходимого технологического тепла. В рамках анализа жизненного цикла, возможности метода парового риформинга метана (SMR) и электролиза воды сравнивали с возможностями возобновляемой энергии. Что касается эмиссии эквивалентов двуокиси углерода на единицу водорода — было обнаружено, что крекинг метана с электролизом воды, более чем на 50% чище, чем в процессе SMR.

Исследователи в IASS также изучили экономические аспекты крекинга метана. Смета расходов в настоящее время имеет большие неопределённости, потому что процесс ещё не дозрел. Предварительные же расчёты показывают, что затраты на сумму €1,9 в текущих ценах на природный газ в Германии — дадут €3,3 за кг водорода, и это без учёта рыночной стоимости углерода.

«Наши результаты испытаний, и все экологические и экономические анализы показывают, что крекинг метана один из возможных вариантов преобразования нашей энергетической системы», — говорит профессор Карло Руббиа. «Этот процесс может взять на себя роль технологии моста. С ним может быть использован энергетический потенциал природного газа. В то же время, и климат будет защищён, и будет интеграция чистого энергоносителя, например, водорода в нашу энергетическую систему».
   
 
МЕНЯЕМ ПРОБЛЕМЫ НА БОНУСЫ   Исследователи КИТ и IASS теперь хотят оптимизировать конструкцию реактора и, в частности, постепенно наращивать процесс «Углеродного разряда» (Kohlenstoffausschleusung), чтобы повысить его производительность.


Источник: GIGPORT.RU


Статьи по теме:
- МУРАВЬИНАЯ СИЛА АВТОМОТОРОВ
- ВОДОРОДНЫЙ ДРОН
- ВОДОРОДНЫЙ КОНЦЕПТ-КАР «HONDA FCV»
 
Нравится
 
 
 
 
 
 
 
GIGPORT.RU ГЛОБАЛЬНЫЙ ИННОВАЦИОННЫЙ ГИПЕРПОРТАЛ
ГИПЕРПОРТАЛ
ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
ИНТЕРЕСНОЕ В МИРЕ
ОНЛАЙН ГИПЕРМАРКЕТ
ДОСКА ОБЪЯВЛЕНИЙ
РАЗВЛЕЧЕНИЯ
ГИПЕРПОРТАЛ
 
     
 
Книги   Детям и мамам
 
     
 
Одежда, обувь, аксессуары   Красота и здоровье
 
     
 
 
     
   
     
   
     
       
  COPYRIGHT
 
  Рейтинг@Mail.ru   Яндекс.Метрика   Проверка тиц pr