Серьезный ответ на топливный вопрос

Ученые разрабатывают технологии, чтобы использовать ненужный глицерин в синтезе ценного водорода.

Вы уже знаете, что бензин и дизельное топливо сегодня содержат как минимум 2,5% биотоплива? К 2010 году этот показатель возрастет до 10%. И если автомобилисты не будут замечать разницы при заправке, то уж атмосфера заметит и оценит непременно: благодаря этому выбросы углекислого газа сократятся на миллионы тонн за следующие несколько лет.

Возможно ли, что биотопливо, помогая решить одну существенную проблему окружающей среды, создает другую? Для Валери Дюпон из Университета Лидс рост использования биотоплива означает возникновение «вязкой» проблемы. На каждую тонну биодизеля, сделанного из растительного масла, в качестве побочного продукта остается около 100 кг густого вязкого глицерина. Ежегодное производство 68 млрд литров биодизеля в Евросоюзе приносит около 680 тысяч тонн сырого глицерина. И хотя часть сладкой на вкус жидкости может быть очищена и использована впоследствии в фармацевтике или пищевой промышленности, большие объемы ее все равно не понадобятся.

Озеро ила

Дюпон, доктор философии в топливной энергетике, надеется превратить это растущее озеро низкосортного ила в ценный водород. Произведенный из растительного масла и метанола биодизель является заменой обычному дизелю, который используется в том числе и для выработки электрической энергии, когда применяется дизель генератор. Но автомобилисты с «зеленым» складом ума не понимают, что глицерин создает проблемы.

«Глицерин густой, вязкий, кроме того полон кислорода, но его не так легко сжечь», говорит Дюпон. „Никто не знает, что с ним делать в таких количествах. Реальный выход не найден“.

От большинства ненужного глицерина избавляются, сжигая его, но этих мер недостаточно. Сжигание глицерина на электростанции могло бы служить выходом, но, заявляет Дюпон, неполное превращение энергии и неэффективное сгорание приводят к загрязнениям окружающей среды.

Формула глицерина – C3H5 (OH)3. Его молекула состоит из 3 атомов углерода, 3 – кислорода и 8 атомов водорода. Если высвободить водород, то у вас будет богатый источник топлива с обновляемыми ресурсами. В настоящее время водород главным образом получается при паровом преобразовании природного газа метана (CH4), в результате чего получается водород и моноксид углерода.

«Так как глицерин по сравнению с метаном содержит больше водорода, мы считаем, что получение водорода из глицерина является более действенной альтернативой», говорит Дюпон.

Основываясь на более ранней научной работе, Дюпон и его коллеги опытным путем выводят жизнеспособный процесс добычи чистого водорода (H2) и углекислого газа (CO2) из глицерина.

18-месячный проект стоимостью 270 тысяч фунтов стерлингов предусматривает смешение глицерина с паром в присутствии катализатора и при регулируемых давлении и температуре. Адсорбент CO2 многократного использования подтверждает тот факт, что моноксид углерода (CO) вступает в полноценную реакцию с паром, производя даже больше водорода и углекислого газа.

«Процесс, который мы предлагаем, является альтернативой традиционным методам. В результате производится нечто более ценное, чем низкосортный побочный продукт», утверждает Дюпон. „Кроме того, процесс этот близок к нейтральному, так как CO2 производится не из ископаемого топлива“. В проекте используется прототип химической реакции, с помощью которой могут быть найдены ответы на многие практические вопросы, включая последствия загрязнений. Также Дюпон предлагает смотреть на процесс с точки зрения безопасности окружающей среды, стремясь к синтезу водорода высокой чистоты, идеального для топливных элементов.

«Если все пойдет хорошо, мы сможем заметить повышение и даже понижение», говорит Дюпон. „Если у нас будет готовая реакция извлечения водорода из глицерина, это станет весьма интересным процессом с точки зрения производства энергии“.

В то время как водород идеально подходит для топливных элементов, газ в большей степени используется в производстве удобрений, на химических заводах и в пищевой промышленности. Однако добывать водород из природного газа или даже электролизом из воды дорого и бесперспективно. Имеет смысл найти иной источник.

Мономерный импульс

«Водород признан основным топливом будущего для низкоуглеродных энергетических систем, таких как транспортное топливо и автоматическое производство топливных элементов», говорит Дюпон.

Профессор Грехам Хатчингс из Университета Кардиф рассматривает и другие возможности. Он работает над финансируемым правительством исследовательским проектом совместно с Имперским колледжем и Кембриджем, пытаясь найти различные способы применения глицерина.

«Существует так называемая глицериновая проблема, и люди ищут пути ее решения и пытаются сделать с глицерином что-то              еще помимо сжигания. Извлечение из него водорода – отличная идея», считает профессор.

Проект, над которым трудится профессор, направлен на поиск ответов, как превратить глицерин в ценные мономеры для производства пластмассы, поддающихся биологическому разложению растворителей и даже ароматов. В разработке несколько тем, в настоящее время засекреченных.

«Мы ищем что-то , что может найти реальное применение», заявляет Хатчингс. Это биологически разлагающиеся полимеры для производства пластиковых сумок или растворители для красок. Если команда ученых достигнет успеха, то избыток глицерина из проблемы превратится в достоинство.

Перевод: Роман Гришаев

10.12.2008

Оценка:

Подписаться в Telegram



Транспорт

Новая система расширяет возможности беспилотных автомобилей
Новая система расширяет возможности беспилотных автомобилей

Беспилотные автомобили больше не далекая ...

9 из 10 новых автомобилей в Норвегии — полностью электрические
9 из 10 новых автомобилей в Норвегии — полностью электрические

Норвегия стоит на пороге того, чтобы стат...

Вертолеты-«косатки» Ми-8МТВ-1 совершили перелет в 6300 км
Вертолеты-«косатки» Ми-8МТВ-1 совершили перелет в 6300 км

Два вертолета Ми-8МТВ-1 перелетели из Каз...

NE: Батареи для электромобилей могут прослужить на 40% дольше, чем ожидалось
NE: Батареи для электромобилей могут прослужить на 40% дольше, чем ожидалось

Аккумуляторы электромобилей, подвергающихся об...

В Пензе разработали бионический подводный дрон
В Пензе разработали бионический подводный дрон

Новый подводный аппарат разработали в Пен...

В ОЭЗ «Алабуга» для перевозки грузов запустили роботы-грузовики
В ОЭЗ «Алабуга» для перевозки грузов запустили роботы-грузовики

6 автономных грузовых электрокаров Evocargo N1...

В НовГУ придумали, как сканировать дефекты дорожного полотна
В НовГУ придумали, как сканировать дефекты дорожного полотна

В лаборатории беспилотных систем и цифров...

Ростех поставил новые вертолеты Ми-8МТВ-1 в российские регионы
Ростех поставил новые вертолеты Ми-8МТВ-1 в российские регионы

Холдинг Вертолеты России передал Государственн...

Communications of the ACM: Беспилотные авто Tesla можно сделать дешевле
Communications of the ACM: Беспилотные авто Tesla можно сделать дешевле

К 2025 году на дорогах появятся миллионы ...

На ДЭФ показали макет экологичного водородного поезда
На ДЭФ показали макет экологичного водородного поезда

В Южно-Сахалинске стартовал Дальневосточный эн...

Одной бедой меньше: в МФТИ создадут новый способ проверки качества дорог
Одной бедой меньше: в МФТИ создадут новый способ проверки качества дорог

Сотрудники отдела радиофотоники МФТИ создали т...

ChatGPT поможет автономным автомобилям лучше понимать пассажиров
ChatGPT поможет автономным автомобилям лучше понимать пассажиров

Инженеры Университета Пурдю разработали систем...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
От Nokia к микросхемам: как Тампере снова сделает Финляндию великой
От Nokia к микросхемам: как Тампере снова сделает Финляндию великой
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
Витамины для коров и быки весом в тонну: прорыв от СПбГУВМ
Витамины для коров и быки весом в тонну: прорыв от СПбГУВМ
Ибогаин 2.0: ученые создают новое поколение лекарств от депрессии и зависимости
Ибогаин 2.0: ученые создают новое поколение лекарств от депрессии и зависимости
Ученые выяснили, что больше влияет на цену на жилье — вид из окна или площадь
Ученые выяснили, что больше влияет на цену на жилье — вид из окна или площадь
Небо в опасности: космический мусор угрожает авиации
Небо в опасности: космический мусор угрожает авиации

Новости компаний, релизы

Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
Три представительницы Республики Татарстан стали победителями Всероссийского конкурса Знание.Лектор
Калужан приглашают к участию в XIII сезоне Международного инженерного чемпионата CASE-IN
В Калуге обсудили меры поддержки молодых учёных региона
Молодых и заслуженных ученых наградили в Хабаровске