Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Впервые получено реактивное топливо из воды и углекислого газа при помощи солнечного света

Аватар пользователя Homo 2.0

Опубликовано ssu-filippov в 12 мая, 2014 - 00:09

Ученые из различных уголков земного шара работаю над созданием технологий производства синтетического топлива, которые должны уменьшить зависимость человечества от ископаемых ресурсов, добываемых из земных недр. Серьезных успехов в этом направлении удалось добиться ученым из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) в Цюрихе, работающим в рамках проекта the SOLAR-JET (Solar chemical reactor demonstration and Optimization for Long-term Availability of Renewable Jet fuel). Эти ученые разработали многоэтапный процесс превращения воды и углекислого газа при помощи солнечного света в керосин, используемый в качестве топлива для реактивных двигателей

Разработанная учеными технология еще находится на самой ранней стадии и пока не может похвастаться высокой эффективностью. Базой технологии является цикл окислительно-восстановительных реакций, протекающих под воздействием солнечного света и высокой температуры в присутствии катализаторов на основе оксидов металлов.

  • Цепочка этих реакций позволяет преобразовать углекислый газ и воду в угарный газ и водород, которые на последующих этапах превращаются в углеводороды, являющиеся компонентами керосина.

«> Использование высокой температуры и энергии солнечного света позволяет нам получить быструю кинетику проходящих химических превращений. А оптимизированная конструкция химического реактора позволяет нам использовать энергию солнечного света с максимальной эффективностью» – рассказывает профессор Альдо Штайнфельд (Aldo Steinfeld), возглавлявший группу фундаментальных исследований технологии солнечного реактора.

Рис. 1.

Конечным этапом технологии SOLAR-JET является так называемый процесс Фишера-Тропша (Fischer-Tropsch), процесс, который уже используется такими компаниями, как Shell, для получения реактивного топлива.

Исходным сырьем этого процесса, который был разработан в 1925 году, является водород и угарный газ, а на выходе получается жидкий керосин, который транспортируется и хранится обычным способом.

Рис. 2.

В настоящее время при помощи опытной установки, использовавшей искусственный свет, ученым удалось получить всего один стакан жидкого керосина.

  • Но они уже ведут работы в направлении адаптации технологии и создания промышленной солнечной установки, которая сможет вырабатывать до 20 тонн керосина в сутки. Ожидается, что первые испытания этой установки будут начаты в 2015 году.
Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 1 месяц)(01:07:19 / 13-09-2014)

Энегозатраты процесса почему не раскрыты?

Аватар пользователя Ali
Ali(5 лет 7 месяцев)(01:12:48 / 13-09-2014)

Если реакция протекает за счет солнечного света - не все равно какие энергозатраты? Если, конечно, для получения стакана керосина, не понадобиться уставить пол Сахары гелиоконцентраторами...

Аватар пользователя Redvook
Redvook(4 года 7 месяцев)(01:24:45 / 13-09-2014)

Несколько смущает "при высокой температуре". Это какая - 100 или 300 градусов? Или 60?ы Так ли уж велик вклад именно энергии солнечного света?

Аватар пользователя Ali
Ali(5 лет 7 месяцев)(04:14:13 / 13-09-2014)
Ролик видел, так там линзой френеля песок в стекло плавили... Концентраторы солнечной энергии еще и не такую температуру могут выдать...
Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 1 месяц)(09:31:18 / 13-09-2014)

Нет, не  все равно.  Солнечные батареи, например, очень энергетически дороги в производстве.

Аватар пользователя Вован Толяныч

Потому что они неизвестны. Назовут стоимость и длительность работы промышленной установки (с солнечным концентратором и реактором ФТ-синтеза), только тогда и можно будет посчитать. А пока это демонстрация технологии.

Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 1 месяц)(09:32:27 / 13-09-2014)

> Потому что они неизвестны

Статья просто пиар, так как без важнейших характеристик процесса.

Аватар пользователя Вован Толяныч

На стадии демонстрации технологии пиар абсолютно необходим. Вы наверно не представляете сколько технологий было забыто, не достигнув стадии индустриализации. На хорошем исследовательском бюджете группа может показать прототип, но не более того -- в конце о достижении нужно рассказать всем, чтобы хоть до кого-то дошло. Далеко не всем удаётся даже это -- хорошие исследователи плохи в пиаре.

Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 1 месяц)(11:04:23 / 13-09-2014)

На западе это дело - пиар физически бессмысленной шняги с целью выбивания дотаций с правительства или инвестиций с лохов - поставлено хорошо. 

Аватар пользователя Вован Толяныч

Я приведу вам пример бессмысленной шняги, на которую выбивали дотации с правительства и инвестиции с лохов. Вот эта история с подробностями выбивания, а вот её фото:

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 6 месяцев)(18:56:18 / 13-09-2014)

Предлагаю закруглить с офтопом.

Аватар пользователя Виктор1690
Процесс вполне годный и неоднократно разбирался на АШ. Надось тока вместо пары ватт на метр квадратный воткнуть АЭС на гигават другой:))) ЗЫ Еще углекислоту+вода заменить на уголек+вода
Аватар пользователя roman.kuvaldin
roman.kuvaldin(5 лет 11 месяцев)(10:52:41 / 13-09-2014)

Уголь добывать надо, а углекислота - побочный продукт кучи производств.

Аватар пользователя sevik68
sevik68(5 лет 6 месяцев)(09:13:51 / 13-09-2014)

чет мне это Шурика напомнило из "Иван Василич меняет профессию..

Аватар пользователя sgv
sgv(5 лет 7 месяцев)(11:30:04 / 13-09-2014)

Пропала Земля, да здраствует Плюк! Скоро всю воду на лутц изведут.

Аватар пользователя Радионеслушатель

Фишер-Тропш в очередной раз? Насколько помню (даже не помню а предполагаю), там основная засада с катализаторами и селективностью реакций.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 6 месяцев)(18:44:48 / 13-09-2014)

как раз у них одна из фишек - дешевый и эффективный в рабочем диапазоне температур металлический катализатор.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 6 месяцев)(15:59:16 / 13-09-2014)

Прикольно, ни до одного анал-нытика горе-коментатора не дошло, что ребята в своей идее готовятся единым чохом решить основные проблемы, тормозящие всю зеленую энергетику:

  1. Схема позволяет решить проблемы присущие всем остальным солнечным и ветровым станциям: пиков мощности, стоимости возведения и обслуживания, и транспортировки полученной энергии в регион потребления 
  2. Сырье для  процесса (вода и углекислый газ) всегда и везде присутствует в воздухе. Задача разделения газов давно решена мебранными технологиями. 
  3. Вместо замороченной фотовольтатики с её сомнительным EROI и/или парогенераторов с их турбинами и генераторами, используется простой процесс, который вообще может обходиться без движущихся частей, а концентраторы дешевы и могут изготавливатьтся хоть из металлизированной пленки.
  4. Сразу и на корню решается вопрос по запасанию и доставке преобразованной энергии, - горючка мирно капает в емкость в том ритме, в котором позволяет погода, из которой ее (горючку) забирают и расходуют по мере необходимости, и главное! - в любое время, - хоть ночью, хоть зимой. Появляется возможность строить необслуживаемые устройства, с которых переодически собирают энергетический "урожай", также, как сейчас мы это делаем с растений.
  5. Для отдаленных селений, геологоразведки и прочего освоения необжитых территорий отпадает необходимость тащить горючку в эти самые необжитые районы, или сократить количество завозимой горючки, и уж во всяком случае, люди не останутся посреди тундры совсем без горючки, - аварийный запас будет всегда.
  6. Так как напрямую используется тепловая энергия, есть хороший шанс достичь приятного КПЕ процесса.
  7. Фотосинтез в виде сельского хозяйства имеет суммарный КПЕ преобразования солнечной энергии в топливо по разным источникам от 1 до 10%. И даже при такой убогой эффективности, во многих случаях выгодно выращивать растения на топливо. Внедрение таких станций, с их большим КПЕ, с их абсолютной нетребовательностью к почвам, к температурам и климату (строй хоть в горах, хоть в тундре, где вообще ничего не растет) вместо посева техкультур на высокоценных сельхозземлях позволит разгрузитиь и сохранить сельхоз угодья, ввести "в севооборот" по топливу значительные дополнительные площади, причем  как раз в необжитых районах (что очень актуально именно для России).
  8. Построение таких станций в плавучем или в полупогруженном варианте на морской акватории позволит использовать не только шельф (как ветропарки) а опять т аки трудноосваиваемые глубоководные районы, которые традиционными солнечными и ветровыми станциями вообще никак не освоишь, и для рыбоводства они малоценны.
  9. Построение сети таких станций позволит создать опять таки сеть заправок, которые удобно использовать для подпитки всяких исследовательских групп в отдаленных районах.
  10. Великолепная масштабируемость системы, необслуживаемость и способноть объединяться в сетевую структуру.
  11. Если углекислый газ брать из атмосферы, то процесс полностью закольцовавается по выбросам в атмосферу, - сколько горючки сожгли, столько же потом их этих газов  можно сделать топлива. Т.е. в идеале это конец загрязнению воздушной среды выбросами двигателей.
  12. Можно набросать еще как минимум десяток крайне вкусных пунктов, да только ниасилите столько букв.

 

Аватар пользователя vostok68
vostok68(4 года 11 месяцев)(17:28:11 / 13-09-2014)

Плотность солнечной энергии? Этим ребятам нужны ещё огромные зеркала!

12) Про зеркала напишите, как без них?

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 6 месяцев)(18:34:17 / 13-09-2014)

Плотность солнечной энергии?

Вопрос поставлен в бесмыссленной формулировке. Но попробую догадаться что вы имели в виду. Предположу три варианта (на выбор):

  1. Солнечная постоянная  1367 Вт/м² 
  2. Усреднённый по времени и по поверхности Земли этот поток составляет 341 Вт/м²
  3. Карта инсоляции в России

(для простоты можете считать 1кВт*ч эквивалентным 0,1 кг керосина.)

Для понимания величин и пропорций:

Накрыв солнечными батареями одну третью часть процента поверхности пустыни Сахара, человечество смогло бы получать достаточное количество энергии, чтобы снабдить ею всю Европу.


12) Про зеркала напишите, как без них?

Концентраторы могут былть любой конструкции, например на базе таких пленок:

Способ изготовления зеркала из тонкой пленки (патент РФ № 2382702)

Или таких Линз Френеля, которые не обязательно должны быть квадратными, - линейные можно катать как п/э пленку, - бесконечными рулонами.

или на базе вот таких пленочных зеркальных концентраторах Фринеля, которые тоже можно катать бесконечными рулонами

Аватар пользователя vostok68
vostok68(4 года 11 месяцев)(05:12:51 / 14-09-2014)

Да, я именно "концентраторы" имел ввиду, вы на мой вопрос ответили, спасибо, про плёнки интересно было почитать

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 2 месяца)(10:51:18 / 16-09-2014)

Ага, покрыть всю Африку, чтоб прокормить часть Евразии (меньшую) не панацея однозначно. Пригодится только для орбитальных заводов, но их ещё надо на орбиту вывести и обслуживать там. С лизами френеля - есть момент, что они должны быть плоскими, и вот тут к рулону линз прилагаются штакетники алюминивых профилей и стадо смахивателей песка и пыли.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 6 месяцев)(10:59:08 / 20-09-2014)

Ага, покрыть всю Африку, чтоб прокормить часть Евразии (меньшую)

Здесь у Вас вкралась ошибка.

Я же писал - одну третью часть процента поверхности пустыни Сахара, ... чтобы снабдить всю Европу.

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 2 месяца)(10:54:31 / 18-09-2014)

Да, ложанул.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(4 года 6 месяцев)(10:59:37 / 20-09-2014)

Спасибо. Принято. В благодарность за это - поменял на более мягкую формулировку в своем каменте.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...