Jätteet CO2 voisi olla voimanlähde

Jätteet CO2 voisi olla voimanlähde

Hollantilaiset tiedemiehet ovat harkinneet uutta käyttöä fossiilisten polttoaineiden polttolaitosten savupiippuista kaatuvan hiilidioksidin osalta: korjaa se vielä enemmän sähköä varten.

He voisivat väittää, että ne pumppaavat hiilidioksidia veden tai muiden nesteiden läpi ja tuottavat elektronien virtausta ja siten enemmän sähköä. Voimalaitokset vapauttavat 12-miljardia tonnia hiilidioksidia vuosittain polttamalla hiiltä, ​​öljyä tai maakaasua; koti- ja kaupalliset lämmityslaitokset vapauttavat toisen 11 miljardin tonnin.

Tämä riittää, että he tekisivät vuosittain 1,750-terawattituntia ylimääräistä sähköä: noin 400 kertoo USA: n Hoover-paton tuotannosta ja kaikki ilman, että ilmakehään lisätään ylimääräistä hiilidioksidia. Siten yhdestä sähköntuotantokierrosta peräisin olevaa pakokaasua voitaisiin käyttää välittömästi toisen virran kuljettamiseen verkkoon.

He tekevät väitteen American Chemical Society -lehden julkaisemassa Environmental Science and Technology Letters -lehdessä, ja väite perustuu 200-ikäiseen tekniikkaan, jonka edelläkävijä on Sir Humphry Davy ja Michael Faraday: elektrolyysi.

Energian kerääminen jätteistä

Perustelun takana on yksinkertainen ehdotus, että jokainen kemiallinen tapahtuma sisältää jonkin verran energiaa. Ratkaisussa tämä energialiike käsittää elektroneja ja ioneja, jotka siirtyvät kationi- tai anionielektrodeihin. Kahden eri ratkaisun yhdistelmässä lopullisen seoksen energiasisältö on alhaisempi kuin kahden alkuperäisen ratkaisun summa: koska energiaa ei voida luoda tai tuhota, sen vuoksi on oltava jonkin verran energiaa käytettäväksi.

Bert Hamelers, Wetsus, Alankomaiden huippuosaamiskeskus, ja kollegat Wageningenin yliopistosta ilmoittavat käyttävänsä huokoisia elektrodeja ja huuhtelemalla hiilidioksidia veteen virtauksensa saamiseksi: kaasu reagoi veden kanssa hiilihapon valmistamiseksi, elektrolyytistä tuli positiivisia vetyioneja ja bikarbonaatin HCO3 negatiivisia ioneja. Kun liuoksen pH kohoaa, bikarbonaatti muuttuu yksinkertaiseksi karbonaatiksi ja sitä suurempi on CO2-paine, sitä suurempi on ionien lisääntyminen liuoksessa.

Heidän kokeilussaan he havaitsivat, että kun ne huuhdelivat vesipitoista elektrolyyttiään ilmaan ja vuorotellen CO2in kanssa, niiden huokoisten elektrodien välillä alkoi rakentaa sähköä. Koska fossiilisten polttoaineiden polttolaitosten savupiippuista peräisin oleva ilma sisältää jotain jopa 20%: iin CO2ista, jopa päästöt mahdollistavat enemmän tehoa.

He löysivät, että he voisivat saada vielä enemmän valtaa, jos vesiliuoksen sijasta käytetään elektrolyyttiä monoetanoliamiinia. Kokeissa tämä antoi 4.5 mW: n energiatiheyden neliömetriksi.

Ironia on, että tämä sähköenergia on jo potentiaalisesti käytettävissä voimalaitoksen savupiipun yläosassa, koska vapautettaessa yksi kasvihuonekaasun ratkaisu ilmassa sekoittuu välittömästi eri lujuusliuokseen ilmassa koko ajan.

Kukaan ei tietenkään voi korjata tätä voimaa suoraan, mutta vanhanaikainen kokeilu laboratorioissa osoittaa, että valtavia määriä potentiaalivoimaa menetetään päivittäin odottamattomilla tavoilla.

Grafeeniparistot

Se edellyttäisi suuria investointeja ja paljon teknistä kekseliäisyyttä, jotta kasvihuonekaasupäästöt saadaan vielä enemmän sähköksi, mutta tällainen tutkimus on muistutus siitä, että tutkijat etsivät kaikkialla taitavia uusia tapoja maapallon valtaamiseksi.

Dan Li, materiaaliteknikko Monashin yliopistossa Australiassa, kertoo Science-lehdessä, että hän ja hänen tiiminsä ovat kehittäneet grafeenipohjaisen superkapasitiivin, joka on kompakti ja joka voidaan ladata nopeasti, mutta voi kestää niin kauan kuin tavallinen lyijyhappo akku.

Tämä tarkoittaa sitä, että sitä voitaisiin käyttää uusiutuvan energian, kannettavan elektroniikan tai sähkökäyttöisten ajoneuvojen varastointiin. Grafeeni on uusi ihme, grafiitin tai hiilen muunnos, joka on järjestetty kerroksiksi vain yhden atomin paksuiseksi. ”Se on melkein vaiheessa, kun laboratoriosta siirrytään kaupalliseen kehitykseen”, Li.

Teho auringonvalolta ja vedeltä

Samassa lehdessä yhdysvaltalaisen Coloradon yliopiston joukkue Boulderissa Yhdysvalloissa kertoo, että heillä on tekniikka, jolla voidaan keskittää auringonvalo ja käyttää sitä veden jakamiseen sen vetykomponentteihin ja happeen: nämä kaksi yhdistelmää tarjoavat vetyä polttokennot, jotka ovat jo alkaneet käyttää julkista liikennettä monissa kaupungeissa.

Boulder-tekniikassa käytetään suurta joukkoa peilejä, jotka on keskitetty yhteen pisteeseen metallioksidireaktorin lämmittämiseksi 1,350 ° C: een ja perustamaan atomimittakaavan tapahtumaketjun, joka tarttuu hapen atomeihin höyrystä vapauttamalla vetymolekyylit.

”Veden jakaminen auringonvalolla on kestävän vety- talouden pyhä Graali”, sanoo Boulderin tutkimusryhmän johtaja Alan Weimer. Mutta kaupallinen käyttöönotto voisi olla vuosien päässä. ”Maakaasun hinnan ollessa niin alhainen, ei ole mitään kannustinta polttaa puhdasta energiaa.” - Climate News Network

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}