Одно из возможных решений пика нефти?.... но АЭС нужно много
http://gearmix.ru/archives/26241
http://www.eurekamagazine.co.uk/design-engineering-news/one-step-process...
Исследователи сообщили, что эта простая и недорогая экологически безопасная технология получения топлива потенциально способна стать средством ограничения глобального потепления за счет удаления CO2 из атмосферы и использования его для получения топлива. Побочным эффектом химической реакции является также высвобождение молекул кислорода.
Исполняющий обязанности руководителя кафедры химии и биохимии Техасского университета в Арлингтоне Фредерик МакДоннел заявил: «Наш процесс обладает еще одним важным преимуществом перед технологиями производства автомобильного топлива на основе газообразного водорода, которое состоит в том, что многие углеводородные продукты, получаемые в результате нашей реакции – это именно те вещества, которые используются в составе топлива для легковых и грузовых автомобилей, а также самолетов. В связи с этим отсутствует необходимость замены существующих систем распределения топлива.
Разработанный группой исследователей одноступенчатый процесс преобразования CO2 и воды в жидкие углеводороды и кислород может осуществляться в фототермохимическом реакторе проточного типа при температуре 180-200 градусов и давлении до 6 атмосфер.
«Мы первыми использовали одновременно свет и тепло для синтезирования жидких углеводородов из диоксида углерода и воды в одноступенчатом реакторе», заявил профессор кафедры инженерной механики и аэрокосмической техники Техасского университета Брайан Деннис. «Концентрированное световое излучение вызывает фотохимическую реакцию, в ходе которой выделяются высокоэнергетические промежуточные продукты и тепловая энергия, что в свою очередь приводит к возникновению реакций образования углеродных цепочек. Таким образом, в результате одноступенчатого процесса образуются углеводороды.
Гибридный фотохимический и термохимический катализатор, использованный для осуществления эксперимента, был основан на диоксиде титана, представляющем собой белую пудру, неспособную абсорбировать световое излучение во всем видимом спектре.
«Наш следующий шаг – разработка фотокатализатора, который будет лучше адаптирован к спектру солнечного светового излучения», сказал МакДоннел. «Это позволит более эффективно использовать весь спектр падающего света для достижения общей цели – получения экологически безопасного жидкого топлива».
Исследователи намерены использовать параболические зеркала для фокусирования солнечного света на слое катализатора, что будет обеспечивать одновременно тепловое и фотонное возбуждение химической реакции. Избыточное тепло может быть использовано для осуществления сопутствующих операций, выполняемых системой солнечного топлива, например, разделения продуктов реакции и очистки воды.
Исследования МакДоннела и Денниса направлены также на преобразование природного газа с целью его использования в качестве высокоэффективного дизельного и авиационного топлива. МакДоннел работал над созданием фотокатализаторов для выделения водорода, необходимых для функционирования искусственной фотосинтетической системы, использующей солнечную энергию для расщепления молекул воды на атомы водорода и кислорода. Получаемый газообразный водород может быть использован в качестве экологически чистого топлива.
Комментарии
Не очень верится. Хотя, химикам виднее...
А чему тут верить? Энергетическую стоимость процесса они ведь не показали :-).
Намекают, что для того будет много АЭС. Традиционно в синтезе углеводородов присутствуют высокая температура, давление и катализаторы(кстати - недорогие. Железо, например), а при работе АЭС получить высокую температуру и давление - без проблем! Углекислоту, если брать воздух, тоже не проблема получить...короче - вопрос в реальности самой реакции и какой там выход на затраченный киловатт/час(с учётом, что давить/нагревать можно минуя стадию преобразования в электроэнергию)технологического обеспечения...пы-сы: на ресурсе была клёвая статья про синтез бензина немцами из бурого угля и ещё всякого...
На АЭС намекает автор поста, в статье намекают на параболические солнечные зеркала.
Сейчас параболиками концентрируют свет на котле, получая пар. Будут - на катализаторе в прозрачной колбе, пропуская СО2 и воду через нее и получая углеводороды. Мне представляется "совсем простая штука" - прогоняем через колбу выхлоп ТЭЦ и солнечным днем имеем на выходе углеводороды. Ночью по-старинке гоним жидкую углекислоту. Но это так, к слову.
железо - пфе. Платина - эт да...)
В любом случае это - катализатор, а не расходник.
"отравление" катализатора - обычное дело. или использовать сырьё с чистотой 99.99999% что сделает цену сравнимой с полётом в соседнюю галактику.
или потребуется такая структура, что кусок золота - дёшево.
тут. на хабре упомянули наноячейку на базе кадмия и платины. и никакого титана. но требуется раствор такой щёлочи, что самим открывателям страшно.
а всё это повторно перерабатывать - тоже весело. это тонким слоем нанести - технологично. а соскрябать - упаришься.
Законы физики "как бы намекают нам", что итоговая экономическая целесообразность практического применения этого процесса будет стремиться к нулю.
Ага. По законам физики(надеюсь, вы про термодинамику?)экономически целесообразно не пользоваться транспортом, горячей водой, отоплением и жить охотой и собирательством.
А, законы народного хозяйства говорят, что электромобиль на батарейках - нужен, только если за него доплачивают. А, вот сделать АЭС источником жидкого топлива и этим топливом заправлять технику - это интересно. Естественно, что физику никто не отменял, но считать нужно более обобщено.
А если учесть, что 60% вырабатываемой энергии АЭС идет в тепло, и если это тепло употребить для производства жидкого топлива в самом комплексе АЭС, то вообще получется очень даже неплохо
ага, но один простой факт - электрический уазик - ОДИН ремонт на 5000км - серьга в ресоре лопнула после буерака - Шевроле Ланос 1,6 - 3 ремонта на 5000км - двигатель(перебор ГБЦ, замена прокладок, замена Лямбды из-за говеного бензина от Лукойла), проводка, замена контактной группы.
по деньгам на километр УАЗик на электро пока дешевле(Дешевле Ланоса) даже с учетом стоимости батарей(вдимо сильно сказалось что бензин подоражал на 10-20%) на 18%(летом было 35-40%, но батарею приходится греть даже при минус 15 на улице) - счас ребята завершат зимний цикл - (в основном на сколько просаживается батарея засчет подогрева итп) - Испытаний и будем запускать производство Комплектов по модернизации.
На сколько хватает "заправки"? Ресурс АКБ? И, в конце-концов, причем здесь ремонт АТС?
На данный момент, не существует АКБ сравнимых по емкости с углеводородным топливом. То есть, эксплуатационные характеристики будут хуже. В каких-то условиях ухудшение - приемлемо, в каких-то - нет.
Кстати, а зачем УАЗу батарейка?
при сохранении исходной конструкции подвески и мостов уазика примерно на 350-380км летом и 250-260 зимой, но без печки - с печкой пока "морока". правда пострадали динамические характеристики но не сиольно примерно на 15%.
не забывайте что в за все время поездки средняя мощность двигателя современного автомобиля колеблется около 15-18кВт
ресурные испытания пока идут - ежедневно разряжаем батаерю до отметки 20% и заряжаем до 85-89% уже почти 160 дней. пока жив первый комплект.
Сколько весит батарея? А, так, очень даже ничего. Звучит....
точно не скажу тк в чистую не взвешивали а шины использованы толстые и весу дают прилично - но считате 166+37+28+15 = 246 кг это сняли по весу агрегатов думаю гдето 280-320 кг батарея весит тк уазик сидит ниже чем обычно. ну и чтобы все не казалось таким маслом - использованы суперконденсаторные сборки для рекуперации.
Похоже, у Вас какая-то супер-рекуперация. Триста килограмм аккумуляторов - это примерно 45 кВт*ч их полной емкости. Десять киловатт мощности двигателя должно хватать, чтобы просто тянуть УАЗ по прямой. Четыре с половиной часа на скорости 90 - это 400 км. выбега. Теоретический предел. Учитывая, что Вы подобрались столь близко к теоретическому пределу делаем вывод, что либо великолепно работают алгоритмы рекуперации и в цикле заряд-заряд практически нет потерь энергии, либо результаты получены не в реальных условиях эксплуатации.
Возможно Вы забыли пересчитать КПД электродвигателей, если использовать движки с намоткой типа "славянка" - экономия 15-20%. А может там движки от Шкондина, а если учитывать уменьшение динамики на 15% - то вообще странно, что запас хода так мал.;)
Как ни крути, но двигателю, даже по прямой, нужно преодолеть кучу потерь: в кардане, в коробке, на осях, на самих колесах. Потом: активное и реактивное сопротивление самих обмоток, потери на преобразование в контроллерах подзарядки конденсаторов и питания двигателя. Потом потери на сопротивление воздуха - это все-таки УАЗ, а не спорткар. Потом питание бортовой электросети: лампочек, приемников и т.п. Это если по прямой. При обгонах и торможении добавим падение КПД самого двигателя из-за проскальзывания магнитного поля, разогрев тормозных колодок, потери КПД DC-преобразователей. Список можно продолжить. По поводу двигателей в колесах - отдельная тема. Во-первых, легко нарушить допустимое соотношение подрессоренных и неподрессоренных масс, а во-вторых, увеличение массы колес аналогично кратному увеличению массы самого авто со всеми вытекающими. Одним словом, в наличии три варианта: фантастический, технологический прорыв и вариант минимизации потерь через тихую и печальную езду.
двигатели точно самодел -как что подробностей не знаю на до пытать разрабов.
двигатели на раме машины вместо раздатки - тк проще сертифицироватся - тк нет вмешательства в ходовую часть - только замена двигателя.
с мотор-колесами все Очень грустно особено на наших машинах - если на переднеприводные еще можно в качестве дополнительного на задние колеса ставить то вот управляемость после этого очень грустная - тк слишком тяжелые получаются колеса - разве что магниты прмо в диски вделывать - но тогда это уже будет дорого.
насчет потерь несовсем правы они в принципе не очень велики больше гемороя с перегревом двигателя в летнем цикле при высоких нагрузках и низких оборотах приходится переходить на сложное управление катушками для снижения нагрева и дополнительно ставить радиаторы - хотя в полноценном продукте будет похоже жидкостное охлаждение - возможно как и в преобразователях имерсионное.
самая грустная часть это печка - просто сжиратель электричества
нет там никакого прорыва - просто разумное использование энергии и не превышение определнных пределов по нагрузке на батарею соответсвено снижение потерь от нагрева батареи и Продуманная конструкция упарвления катушек и преобразователя с ОЧЕНЬ мощным охлаждением(вот тут реально подъем кпд с 70 до 90%)
Зарегился чтобы сообщить Вам как один из разработчиков совмещенной обмотки "Славянка", что мы уже сделали в железе по этой технологии и асинхронное мотор-колесо без магнитов. Мощностью примерно в 20 кВт. Испытаний, правда, на стендах еще не проводили полноценных. Но расчетный момент развивает.
вот можно глянуть http://yandex.ru/video/search?filmId=2maxQzS7UXI&text=асинхронное%20мотор%20колесо
P.S. Если есть желание, может рассчитать и двигатель, который сейчас у Вас используется.
интересно, организую контакт с разработчиками.
А вы не рассматривали идею создания вспомогательного комплекта на серийные авто? Это типа: ведущие колёса - традиционно, как с завода(серийное авто), а не ведущие - электропривод, мотор-колеса. Облегчение трогания, рекуперация, электронное "подруливание", дополнительная ведущая пара на бездорожье. Преврати свою 10-ку в 4д внедорожник-гибрид!
Нет, не рассматривали. Мотор-колесо то сделали можно сказать от отчаяния
, для демонстрации возможностей совмещенной обмотки. У нее ведь действительно существенные преимущества перед традиционной намоткой. И не только по энергоэффективности.
После того как сделали Рено Кенго на асинхроннике с медным ротором и показали на выставке в Германии, там нашлись спонсоры и проплатили изготовление пары опытных образцов мотор-колеса.
P.S. Сейчас вот клепаем себе велики. Сезон скоро.
Тогда дарю бизнес-идею. Надеюсь, вы грамотно запатентовали своё детище. От всего сердца желаю успеха. Я фанат электропривода. Дипломным проектом в институте был центральный тяговый генератор для магистрального газотурбовоза(мы все бредили газотурбовозами, разрабатывали схемы, фантазировали). П.С.: я бы купил такой комплект за вменяемые деньги(но на Волгу), если по-человечески пересчитаете генератор. Вижу: набор: 2 мотор-колеса, комплект кабелей, блок вентилей, генратор на ДВС, мозги на всё, панелька контрольная в салон(режимы "город, трасса, бездорожье"), инструкция по монтажу. Это ж прикольно!
https://geektimes.ru/post/272028/
я правда уже год бьюсь над проблемой магнитной подвески шарика для трекбола - тк есть магниты свферические, но у них проблема упирается в скорость и сложность конструкции для переключения катушек на "друой полюс" - а делать "монополь" пока лениво и дорого - тк нужен толковый фрезеровщик.
Я в древности читал про конденсаторные накопители. Типа - для полной рекуперации это выгоднее, чем химические и даже гидропневматические(очень опасные для жизни)аккумуляторы...
Ну если интересуетесь электротранспортом, то вот почитайте на досуге http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=25697.0;topicseen
Как мы начинали с этим мотор-колесом и чем сейчас балуемся.
Благодарю. На выходных почитаю.
связалс сразрабами батареия точно 345 кг + шины и контактор
фишка в том что рекуперация не затрагивает батерю как и самые нагрузочные фазы движения только суперкапы - а когда нагрузка выравнивается идет уже работа батареи, что поднимает эфективность использования батареи.
Вообще крайне любопытно. Интересно буквально все. Двигатель использовали с водяным охлаждением? Отечественный или норговский? Каковы максимальные обороты двигателя при двухполюсном включении? Ручка или полный автомат? Кто разрабатывал ПО для контроллера блока зарядки рекуперации? На каких скоростях отключается рекуперация?
двигатели самодел
охлаждение пока воздух тк севера, но будет жидкость тк летом перегреваются
хз - спрошу разрабов
от коробки вобще отказались проще управлять режимом работы двигателя засчет не зависимой комутации катушек.
всё ПО писали сами разрабы - как и разработка железа контролеров и блоков преобразователей.
не понял вопроса о рекуперации - как я понял она работает при торможении как основная система торможения + в качестве резерва родные тормоза уазика они обычно не задействуются хотя и полно функциональны - измененна только педаль тормоза добавлен не большой интервал и "датчик" для "включения" рекуперации - те если требуется аварийная остановка то резкое нажатие на тормоз или более глубоко прожатие педали тормоза задействует основную систему тормозов - что потребовало от водителей привыкания и не которых доработок.
сначала была задача сделать машину для сильно удаленного объекта - где было электричество и много - а с бензином 8-9 месяцев в году проблема - потом проблема отпала, а наработки остались вот и вытащили. а Уазки был выбран из-за цены и простоты модернизации и ремонта в полевых условиях.
Много электричества... Это хорошо. Какое напряжение, ток? Ну, и соответственно, время зарядки?
зарядник сейчас вобще универсальные на 380V 50Гц и на 440V 60Гц(морской у нас источник основной зарядки) - тот которым мучаем батарею там под 40 кВт максимальная - мониторинг пока проблема тк все делалаось студентами по принципу работает и ладно.
насет емкости батареи сейчас не скажу, но она просела хоть и не очень заметно если учесть что брали у наших на военном заводе должна быть несколько хуже китайских - и вобще я в этом проекте больше менеджер и идеолог чем технарь и конструктор выйдем с испытательного цикла - будем ваять нормальный продукт.
Успехов.
Присоединюсь к предыдущему оратору - успехов в вашем нелегком деле.
а так - можно взять простую тележку типа ваз-2108, ввести две двигательные установки суммарно до 20квт, необходимо только реально с рекуперацией, для компенсации переменных ритмов, хотя если ограничить динамический потолок 80км/ч и по мощности и суммарному весу - динамику, на уровне скажем 2101.
в принципе будет неплохой городской автомобиль.
а если делать с 0, то шасси, кузов делать исходя данных выше скоростных условий, чем и достигнет еще облегчение. например упрощенной форме, к ночи не будет помянут, Ё-мобиля.
с нуля никто не потянет сертификация не реально переусложнена - и как её проходит автоваз ХЗ там ТАКИЕ требования..... в общем грустно
мы как раз предпологаем просто замену ДВС на электрику с сохранением максимума совметсимости по прочим запчастям.
насет динамического диапазона лимит надо ставить на 120-130 км/ч иначе совсем покупать не будут - а еще надо давать возможность тюнинга - ну это все есть в бизнес плане... +)
как городской автомобиль, или пригород ближний, чтобы не было желания гнать типа 120-130 - тогда и по мощности и по емкостям батарей можно нормально уложиться.
А она и так известна. Чтобы осуществить эту реакцию (а она обратна горению метана) нужно затратить энергию больше, чем потом выделится при сжигании полученного углеводорода. Закон сохранения массы и энергии, его не обманешь.
Абсолютно справедливо. Вопрос только, что считать в цикл? Если тепло отводится специальными устройствами в атмосферу(градирнями, например) и его достаточно для осуществления реакции каталитического синтеза углеводородов, то почему бы и нет? Или концентрация солнечного излучения - насколько ход реакция требователен без вредных побочных эффектов к постоянству нагрева...
Уж если тепло отводится в атмосферу, то это означает, что его невыгодно утилизировать....
С солнцем чуть проще, но нужны большие площади.
С Солнцем проблема не в площадях, а в дорогих зеркалах и обслуживании поворотных механизмов(там где много места и большой поток, там обычно ветер и абразив в нём), непостоянстве потока.
Насчёт "невыгодно утилизировать" - так это одна из возможностей утилизации. Почему нет? Углеводородное топливо имеет ряд преимуществ перед электроэнергией. Хранение, например.
В принципе это так. Но дьявол - в деталях.
Представьте, вы сжигаете природный газ, получаете энергию, а дымовые газы посылаете на теплоутилизатор. Пусть он превращает тепло в топливо. Но вы этого топлива получите 5-10 % от количества сожженного газа.
А есть промышленные процессы переработки этого самого газа в жидкое топливо. У них коэффициент выхода 25-30% Тем не менее, они дороги, существуют в единичных экземплярах.
Здорово...доведут до ума и леса не нужны будут...весь лес пойдет в топку на выработку CO2...
хм... "-" леса..и "для синтезирования жидких углеводородов из диоксида углерода и воды "
и получим на Земле марсианские вИды.
Именно такие!
Бензин сгорает - что получается? Кроме прочего - углекислый газ. Вулкан бумцает, что выходит? А когда лес горит? А когда люди и животные дышат? Читайте статью - со2 собираются брать из атмосферы.
Страницы