РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Чистое топливо: Солнце, воздух и вода

Экспериментальный реактор позволяет получать компоненты топлива, поглощая излишки углекислого газа из атмосферы – за счет чистой солнечной энергии. «Эрзац-бензин» Третьего рейха может стать повсеместным горючим.
Чистое топливо: Солнце, воздух и вода

Проект CR5 (Counter Rotating Ring Receiver Reactor Recuperator, «Противоположно вращающийся кольцевой рекуператор-реактор-ресивер») интересен хотя бы тем, что он позволяет существенно сдержать — если не вовсе нейтрализовать — накопление в атмосфере парникового углекислого газа. И сделать это без существенных сложностей с обновлением самих автомобилей и всей топливной инфраструктуры, как этого требует, скажем, повсеместное внедрение электромобилей.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Сердце» нового решения — реактор CR5, который, используя солнечную энергию, способен превратить углекислый газ (СО2) атмосферы в угарный (СО), а из воды выделить чистый водород. Оба эти компонента составляют синтетическое жидкое топливо, знаменитый «эрзац-бензин», который получали химические предприятия Третьего рейха в годы Второй мировой войны из угля и природного газа. Конечно, делалось это в условиях жесткой нехватки обычного бензина, а для сегодняшней ситуации процесс этот почти не используется, слишком уж дорогим выходит топливо.

Однако реактор CR5, по мнению авторов проекта, вполне способен изменить этот расклад. Состоит он из пары камер, разделенных вращающимися кольцами оксида церия. По мере вращения кольца большое параболическое зеркало концентрирует солнечный свет на одной его стороне, раскаляя ее до 1500 °C. Это приводит к восстановлению оксида и выделению освободившегося кислорода в соответствующую камеру, откуда он откачивается.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Понемногу часть кольца с восстановленным церием уходит из зоны нагрева и остывает, попадая во вторую камеру, куда накачивается СО2. В результате несложной реакции церий отнимает один атом кислорода от углекислого газа и снова окисляется, оставляя в камере СО. Процесс повторяется снова.

Все действует по той же схеме и в случае, если вместо СО2 во вторую камеру залить воду, только образуется в ней уже не СО, а молекулярный водород.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В конце прошлого года авторы проекта протестировали экспериментальный реактор, состоявший из 14-ти колец, и показали что в принципе он работает и выделяет СО. Однако с производительностью имелись серьезные проблемы: отдельные части аппарата работали без сбоев считанные секунды. С тех пор они заняты устранением недостатков и параллельно — строительством более масштабной версии реактора, с 28-ю кольцами.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ну а как только CR5 сможет стабильно и постоянно выдавать поток водорода и СО, из них можно сравнительно легко получать синтетическое жидкое топливо. Хотя бы с помощью того же процесса Фишера-Тропша, разработанного немецкими химиками еще в 1920-е (нагрев смеси этих газов в присутствии железосодержащего катализатора).

Следующим шагом станет интеграция таких реакторов в промышленность — прямо на заводы, массово выбрасывающие углекислый газ в атмосферу. Вместо того, чтобы накачивать воздух парниковым газом и выплачивать серьезные пени, заводы смогут получать чистую — в финансовом и экологическом смыслах — прибыль, вырабатывая топливо. Ну а финальным этапом авторы проекта видят создание реакторов, способных «выкачивать» углекислый газ напрямую из атмосферы — одновременно вырабатывая топливо и очищая воздух.

Кстати, более подробно об «эрзац-бензине» и других видах и технологиях получения синтетического топлива мы рассказывали в статье «Мусорная лихорадка».

ingvar_z
ingvar_z 16 Июня 2010, 22:06
К чему этот спор. Достаточно посмотреть на состояние ветроэнергетики. Без поддержки государства она немыслима (уж слишком высока стоимость ветрогенератора и медленная окупаемость). Соглашусь с высказанным мнением на счет бессмысленности переработки СО2. Углеродного сырья и так хватает и будет хватать(если его на сжигать) – намного интересней добыча водорода: если довести до ума саму технологию + инвестиции, много инвестиций, и будем через пару лет ездить в битком набитых троллейбусах в 40-ка градусную жару без кондиционеров не сжигая ни капельки ископаемого топлива!
ice-10
ice-10 16 Июня 2010, 09:06
Владимир, а куда денут топливо, полученное в реакторе? Не закачают же на то место где нефть была. Наверняка опять сожгут попутно еще добавив загрязнений в процессе производства и обслуживания реакторов. А деревья как раз на какое-то время законсервируют углерод в себе. Да и гораздо приятней видеть за окном лес а не поля реакторов.
ice-10
ice-10 15 Июня 2010, 23:06
Опять свернули к техническим моментам. Да, можно очищать газ от твердых частиц электростатическими фильтрами, да, концентрация СО2 растет (хотя и очень незначительно) и, конечно, не только в промышленных районах. Все верно. Но я не об этом. Технология есть, а вот ее практическое применение, как заметил Шмель, вопрос цены. Пока же она не решает ни одну из заявленных задач. По крайней мере, не делает это лучше и дешевле, чем другие варианты, да еще и ломается через несколько секунд работы. Производство углеродного топлива? Пока есть нефть - не актуально. Кончится нефть - есть растительное сырье. Да к тому моменту когда нефть иссякнет, может будет проще с Титана гонять космические танкеры или еще что. Аккумуляция солнечной энергии? Есть электрические аккумуляторы. Не нравятся аккумуляторы (свинец, литий - тоже не самые чистые в отношении экологии) - есть ГАЭС, попадались проекты закачки воздуха в резервуары. Организационные решения - объединение солнечных электростанций в глобальные энергетические сети. Кстати, в статье есть один абзац, затерявшийся среди рассуждений о парниковых газах, про то, что если использовать воду, то можно добывать в этой же установке водород. Вот это более простое и рабочее решение по сравнению с добычей СО2 из воздуха или труб заводов и ТЭЦ. Удаление СО2 из воздуха в целях борьбы с глобальным потеплением? Даже как-то странно всерьез это обсуждать. Все больше приходят на ум ассоциации с сизифовым трудом, стрельбой из пушки по воробьям и лечением головной боли посредством топора. В статье, как мне показалось, упор как раз делается на последнее применение. И название "Чистое топливо" и фразы про "парниковый газ" и "очистку воздуха от излишков углекислого газа". Для решения экологических проблем не нужно строить реакторы. Для этого достаточно минимизировать воздействие на природу, а не изыскивать новые изощренные воздействия на существующие воздействия. Поставить фильтры на трубы, чтобы ничего кроме пара и углекислого газа не вылетало из них, а на тех площадях, где собирались ставить эти реакторы, посадить деревья, которые сами прекрасно справятся с углекислым газом.
ice-10
ice-10 15 Июня 2010, 19:06
Что реакция между газом и твердым веществом идет на поверхности, это я в курсе. Я как раз про требуемую площадь, а не объем, и говорю. Вариант сделать мелкопористое покрытие для увеличения площади вряд ли прокатит - все поры забьются. На вход ведь будет поступать не чистый СО2 из баллона, а выбросы при горении угля или мазута с частицами сажи и золы. Тогда надо либо очень хорошо очищать на входе газ (а что мешает уже сейчас это делать?, видимо цена фильтров), либо регулярно останавливать реактор на прочистку. Поставить рядом как раз и предлагают в статье: "Следующим шагом станет интеграция таких реакторов в промышленность – прямо на заводы, массово выбрасывающие углекислый газ в атмосферу" Это не моя придумка, я как раз считаю это нереальным. Если же ставить такое в пустыне, то как туда доставлять газ из Сибири? Самотеком по ветру - концентрация СО2 в воздухе порядка 0.05%, выделить его или продукты реакции из воздушной смеси будет та еще задачка. Доставлять организованно... трубопроводы до пустыни с каждой ТЭЦ... вагоны, перевозящие сжатый выхлоп... Фантастическая картина, постапокалипсис какой-то. :) Опять же выбросы всякой дряни в процессе обеспечения доставки значительно превысят предполагаемый положительный эффект. Я ж говорю: это либо на дальнюю перспективу, когда от бедности начнем уже ловить углерод даже не из растительного сырья, а из воздуха, либо это распил бабла под тему глобального потепления.
ice-10
ice-10 15 Июня 2010, 13:06
Да дело не в том, как используется солнце, а в подаче этой идеи. Предложили бы это как реактор для получения химического сырья из углекислого газа - не вопрос. Но этот реактор представляется как очередное средство изъятия СО2 из атмосферы в порядке борьбы с парниковыми газами - это бред. По поводу солнечных батарей я, конечно, погорячился, был невнимателен. Но даже если прикинуть эту систему на заводе для утилизации СО2: где размещать это зеркало для фокусировки солнца с системой позиционирования? Что делать ночью или в пасмурную погоду - закрывать завод? Какая нужна площадь реагента чтобы, к примеру, отловить все выбросы средней ТЭС? Насколько нужно очистить входящий поток газа, чтобы катализатор не сдох в первые же минуты? И КПД тут будет определяться не только преобразованием солнечного излучения в тепло, а выходом готового к применению топлива. Так что, КПД солнечных батарей (да, матчасть - сейчас средний КПД 20%, у экспериментальных образцов - около 40%), думаю, будет все-таки выше и применять их гораздо легче. Но это все отвлечения. Главное, что хотел сказать: если это пойдет как технология получения "из воздуха" сырья для химической промышленности при отсутствии нефти - замечательно, флаг им в руки, лет через 100-200 может очень пригодится. Если же это очередное "решение проблемы глобального потепления" за счет утилизации парниковых газов из атмосферы (а скорее решение своих финансовых задач на волне финансирования этой истерики) - то таких надо давить пока маленькие.
sclicer89
sclicer89 15 Июня 2010, 13:06
но у нас ставят всё больше солнечных баттарей, хотя они дорогие и рентабельные только с помщью властей. но ставят где могут, на крышах, и всё больше на полях. или нужно сделать хорошие електромобили или внедрить ступень переработки назад в горючее...хотя я думаю они вперёд на водород перейдут...
sclicer89
sclicer89 15 Июня 2010, 12:06
@ Гимранов Линур Рафаилевич .... очень умно, если успели достаточно в обе руки "набрать" то вам такая цена нипочем... О_о солнечные батареи слабые....а концентрируя солнце даёт приличную темп. для реакции.
neytron.kamil
neytron.kamil 15 Июня 2010, 11:06
все могут преобразовывать солнечную энергию ...а при помощи этой энергии можно преобразовать все было бы намного проще и разумнее использовать электричество от солнечных батарей ...чем делать некоторые химические преобразования ... и если сравнить солнечную батарею и эту установку то КПД этой установки будет намного меньше чем КПД обычных солнечных батарей ...вывод...это идея полная лажа ...просто реклама
ice-10
ice-10 15 Июня 2010, 10:06
То есть, получаем такой процесс: на заводе сожгли топливо чтобы получить энергию (+энергия, -КПД), дальше на такой установке преобразовали СО2 обратно в топливо (-энергия, -КПД). И смысл? Или это очередной проект вечного двигателя? Используем энергию из сжигаемого топлива, а потом возвращаем ее обратно в топливо и при этом еще теряя на каждом процессе КПД. Если для питания установки предполагается использование солнечных батарей, то не проще ли сразу использовать солнечную энергию для обеспечения работы завода? По поводу же утилизации СО2, выбрасываемого заводом, то СО2 - это, пожалуй, самое чистое, что может выбрасывать завод. А еще посчитать загрязнения при производстве, обслуживании и утилизации этих реакторов и солнечных батарей. Лечение хуже болезни.
Загрузка статьи...