Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Глобальный Инновационный Гиперпортал

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 58 RSS
←   Декабрь 2015   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.gigport.ru
Открыта: 28-11-2013

Автор
Джек Воробей

Статистика

58 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Глобальный Инновационный Гиперпортал


 

ГОРИ, ГОРИ ЯСНО... ГОРИ, ГОРИ ЯСНО...


16.12.2015 альтернативная энергетика, перспективное топливо, металлический порошок




Канадские учёные, в поисках нового перспективного топлива, обратили внимание на ... металлы. По мнению учёных, металлическая пудра может полноценно заменить традиционные углеводороды, как на тепловых станциях, так и в автомобилях.

Могут ли металлические порошки стать чистой перспективной альтернативой ископаемому топливу будущего? Можете ли вы представить себе будущее, в котором ваш автомобиль подпитывается не бензином, а железным порошком?

Группа химиков из Лаборатории Альтернативных видов топлива Университета МакГилла (Alternative Fuels Laboratory/McGill University) предложила снижать количество выбросов углекислого газа, сжигая металл. Учёные изучили характеристики горения металлических порошков, чтобы определить, какие из них могут стать потенциальной альтернативой ископаемому топливу и обеспечат более чистую энергию, чем водород, биотопливо или электрические аккумуляторы.

Статья канадских исследователей о жизнеспособной альтернативе углеводородам была опубликована 15 декабря в научном журнале Applied Energy.

«Технологии для создания чистой электроэнергии - в первую очередь солнечной и ветровой - быстро развиваются, но мы не можем использовать эту электроэнергию так же, как нефть и газ, которые широко используются сегодня, например, в транспорте», - отмечает профессор Университета МакГилла Джеффри Бергторсон (Jeffry Bergthorson), ведущий автор нового исследования.

«Биотопливо может быть частью решения, но будет не в состоянии удовлетворить весь спрос. Водород требует больших, тяжёлых топливных баков и взрывоопасен, и батареи слишком громоздки и не хранят достаточно энергии для многих задач», - говорит Бергторсон. «Использование металлических порошков, как перерабатываемое топливо, которые хранят чистую первичную энергию для последующего использования очень перспективное альтернативное решение».

Многие металлы кажутся не способными к горению. Однако известно, что почти все порошки отлично горят или даже взрываются при определённых условиях. И учёные McGill и Европейского космического агентства (Нидерланды) измельчили разные металлы до порошкообразного состояния - настолько мелкого, что по размеру частиц его можно сравнить с мукой или сахарной пудрой.

Большая площадь поверхности порошкообразного вещества (по сравнению с обычным куском того же металла) повышает реакционную способность материала, поэтому многие порошки горят очень хорошо.

Именно по этой причине мукомольные фабрики так хорошо вентилируются: малейшая искра в воздухе (даже от статического электричества) может привести к тому, что взвесь мелкой пыли взорвётся, и мельница взлетит на воздух не хуже склада боеприпасов. Это касается и сахара, и некоторых типов горных пород, а также металлов.

Особенность уже давно нашла практическое применение: так, железо или алюминий включены в красители для фейерверков и твёрдое ракетное топливо.

Цель канадских специалистов заключалась в том, чтобы адаптировать данные принципы для повседневного использования. По их мнению, металлические порошки вполне подойдут для двигателей внутреннего сгорания и тепловых двигателей внешнего сгорания. Двигатели внешнего сгорания, это современные версии угольных паровозов, которые породили промышленной эру, сегодня широко используются для производства электроэнергии из ядерного топлива, угля или биомассы на электростанциях.

В лабораторных условиях учёные обнаружили, что пламя, произведённое с помощью металлических порошков, похоже на то, что получается в результате сгорания углеводородного топлива, и подсчитали, что двигатели на порошке могут работать с той же выдачей энергии и мощности, что и обычные двигатели внутреннего сгорания. Для этого необходимо получить ровное стабильное пламя. Команда спроектировала возможную конструкцию горелки, которая продувает воздух через поток металлического порошка. Эта смесь попадает затем в камеру сгорания, после чего циклонная камера выделяет образующийся металлический пепел и очищает азотный выхлоп. Полученное тепло тем временем используется для работы двигателя.

Исследователи уверены, что у использования металлических порошков в качестве топлива есть ряд преимуществ: их можно транспортировать без использования специальных резервуаров или криогенного охлаждения, они гораздо менее громоздкие, чем системы хранения водорода, и имеют более высокую плотность энергии, чем аккумуляторы. Технологию можно масштабировать как для использования в транспортных средствах, так и для запуска электростанций.

Ещё один плюс заключается в том, что в ходе горения металлические порошки превращаются в стабильные, нетоксичные твёрдые оксиды. Они легко собираются в отличие от того же CO2, который «убегает» в атмосферу, и пригодны для вторичной переработки в чистые металлы, которые затем можно использовать вновь.

Наиболее вероятный кандидат для практического использования - железо. Мало того, что оно относительно недорого, так железные порошки и без того уже производятся миллионами тонн для металлургии, химической и электронной промышленности.

В настоящее время учёные трудятся над созданием прототипа горелки, который можно будет подключить к тепловому двигателю, а также над разработкой безуглеродного процесса переработки металлов.

«Мы очень заинтересованы в развитии данной технологии, ведь двигательные системы, основанные на ней, можно будет использовать и на Земле, и в космосе, - говорит один из членов команды Дэвид Джарвис (David Jarvis), глава проектов стратегических и перспективных технологий Европейского космического агентства. - В будущем нам необходимо снизить отходы от ископаемого топлива, а наша технология может стать достойной альтернативой бензину и дизельному топливу с нулевыми выбросами углекислого газа. Мы считаем, что это вызовет ещё больше инноваций, и снизит затраты в ближайшем будущем».
В избранное