Znajdź zawartość

Amerykańscy naukowcy wykorzystali druk 3D do stworzenia nowego superstopu, który może pomóc w generowaniu większej ilości energii elektrycznej przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji gazów cieplarnianych. Nowy materiał może przydać się też w przemyśle lotniczym, kosmicznym i samochodowym, a jego opracowanie to wskazówka, gdzie należy szukać nowej klasy nadstopów o bardzo pożądanych właściwościach. Wykazaliśmy, że nasz materiał łączy niedostępne dotychczas cechy jak wysoka wytrzymałość, niska waga oraz odporność na wysokie temperatury, mówi Andrew Kustas z Sandia National Laboratories. Nowy materiał powstał we współpracy z Ames National Laboratory, Iowa State University i Bruker Corp. Większość używanej energii elektrycznej wytwarzana jest w tradycyjnych elektrowniach wykorzystujących paliwa kopalne, bądź w elektrowniach atomowych. Oba te typy zakładów produkcyjnych wykorzystują ciepło, za pomocą którego obracane są turbiny wytwarzające elektryczność. Jednym z czynników ograniczających wydajność elektrowni jest wytrzymałość turbin na temperaturę. Jeśli turbina może pracować przy wyższych temperaturach, większa część energii jest przekształcana na elektryczność, a zatem zmniejsza się ilość cepła odpadowego. Mniej energii jest marnowana, zatem cały proces jest bardziej wydajny, a wytworzenie tej samej ilości prądu wiąże się z mniejszą emisją gazów cieplarnianych. Przeprowadzone w Sandia Labs eksperymenty wykazały, że nowy stop składający się z 42% z aluminium, 25% tytanu, 13% niobu, 8% cyrkonu, 8% molibdenu i 4% tantalu jest w temperaturze 800 stopni Celsjusza znacznie bardziej wytrzymały niż wiele innych stopów, w tym takich, wykorzystywanych do produkcji turbin. Jakby tego było mało, po schłodzeniu do temperatury pokojowej jego wytrzymałość jest nadal większa niż innych stopów. Materiał taki może przydać się nie tylko w przemyśle produkcji energii. Lekkie wytrzymałe na temperaturę materiały są poszukiwane też przez przemysł lotniczy i samochodowy. Jego powstanie to również krok naprzód w produkcji stopów, gdyż żadna z jego części składowych nie stanowi więcej niż 50% stopu. Dla porównania, stal to około 98% żelaza i nieco węgla. Żelazo i szczypta węgla zmieniły świat. Mamy wiele przykładów udanych połączeń dwóch lub trzech materiałów. Teraz zaczynamy łączyć cztery, pięć i więcej pierwiastków w jeden stop. To interesujące, ale i trudne, wyzwanie z punktu widzenia metalurgii i materiałoznawstwa, stwierdza Kustas. Teraz naukowcy chcą sprawdzić, czy zaawansowane modele obliczeniowe pomogą w odkryciu nowych superstopów wykazujących tak bardzo pożądane właściwości. To niezwykle złożone mieszaniny. Wszystkie te metale wchodzą w interakcje w skali mikroskopowej, nawet atomowej, i to te interakcje determinują wytrzymałość materiału, jego topliwość, temperaturę topnienia i wiele innych właściwości. Nasze modele już teraz pozwalają na wyliczenie wielu właściwości materiału jeszcze zanim ten materiał powstanie, mówi Michael Chandross, ekspert od modelowania komputerowego w skali atomowej. Wynalazcy przyznają, że przed nimi jeszcze wiele wyzwań. Po pierwsze, prawdopodobnie trudno będzie wykonywać duże elementy z ich materiału bez pojawiania się mikroskopijnych pęknięć, które standardowo pojawiają się podczas wykorzystywania druku 3D. Po drugie zaś, materiały użyte do produkcji stopu są drogie, zatem prawdopodobnie nowy stop nie trafi do produktów konsumenckich. Jednak mimo tych problemów, jeśli uda się wdrożyć produkcję masową, może to oznaczać olbrzymi postęp, cieszy się Andrew. « powrót do artykułu

Podczas badania stanowiska archeologicznego w Gołoszycach w gminie Baćkowice (woj. świętokrzyskie) w związku z budową elektrowni na biogaz dokonano ciekawych znalezisk. Pochodzą one m.in. z neolitu (kultura pucharów lejkowatych), okresu rzymskiego czy średniowiecza. Wg dr. hab. Marka Florka z sandomierskiej delegatury Wojewódzkiego Urzędu Ochrony Zabytków w Kielcach, najciekawsze są znaleziska z późnego średniowiecza. Wstępnie wskazują one bowiem, że mógł się tu znajdować folwark rycerski. Florek wspomina o pozostałościach dużych budynków mieszkalnych i gospodarczych (częściowo zagłębionych w gruncie). Towarzyszą im dołki posłupowe, które są pozostałością budynków o konstrukcji słupowej ze ścianami z plecionki; niewykluczone także, że to pozostałości ogrodzeń. Ze średniowieczem należy wiązać charakterystyczne fragmenty naczyń, kości zwierzęce i większość zabytków z żelaza (dwie radlice, czyli okucia drewnianego rylca lub płozy radła, półkoski, sierpy, noże, krzesiwo, klucz oraz ostrogi). Te ostrogi i ceramika, która nie jest taka pospolita, sugerują, że mamy do czynienia z pozostałościami folwarku rycerskiego - powiedział Florek Radiu Kielce. Dotychczas wiedziano o 2 folwarkach w okolicach Opatowa - w Tudorowie i Kaczycach. By zweryfikować znaleziska, trzeba będzie sięgnąć do źródeł pisanych. Badania kości zwierzęcych mogą pomóc w określeniu diety czy rodzaju hodowli. Florek dodaje, że należy pamiętać, że rycerz żywił się zupełnie innym mięsem niż przeciętny mieszkaniec wsi. Najstarsze osadnictwo z Gołoszyc datuje się na neolit (kultura pucharów lejkowatych). Odkryto tu głębokie jamy, tzw. zasobowe, które służyły do przechowywania żywności [...]. Archeolodzy natrafili na fragmenty charakterystycznych naczyń, niewykończony siekieromłot, kamienne żarna, rozcieracze, a także wyroby krzemienne. Z okresu rzymskiego pochodzą pozostałości budynków mieszkalnych; były to domy naziemne. Pozostałości okopów z I wojny światowej znajdują się nieopodal cmentarza wojennego z tego okresu. Stanowisko archeologiczne w Gołoszycach jest znane od 1997 r. Dotąd nikt go dokładnie nie badał. Wiadomo było jedynie, że to stanowisko osady kultury pucharów lejkowatych i kultury łużyckiej oraz osadnictwa nieokreślonej chronologii. Najnowszymi pracami kierowała Katarzyna Oleszek z firmy Arkadia. Jak powiedziała nam archeolog, zbadano obszar o powierzchni ok. 2 hektarów. Stanowisko datowane jest szeroko: od czasów neolitu po okres nowożytny. Badania miały związek z budową elektrowni na biogaz. « powrót do artykułu

Przez wiele lat władze Chin zaprzeczały oczywistemu – twierdziły, że smog coraz gęściej spowijający wielkie miasta i zabijający ich mieszkańców to nic innego jak mgła. Jednak w końcu przyznały, jak wygląda rzeczywistość i zapowiedziały zdecydowaną walkę z zanieczyszczeniem powietrza. Teraz zespół ekspertów z University College London oraz ich koledzy z Chin przyjrzeli się realizacji planu ograniczenia zanieczyszczeń powietrza i skutków jego wdrożenia w latach 2014–2017. Jako, że największym źródłem zanieczyszczeń powietrza w Chinach była emisja z elektrowni, głównie węglowych, działania władz na tym się właśnie skupiły. W 2014 roku Pekin rozpoczął realizację niezwykle ambitnego planu nazwanego Polityką Standardów Ultraniskiej Emisji (ULE). W jego ramach skupiono się na obniżeniu zanieczyszczeń generowanych przez elektrownie węglowe. Teraz eksperci przeanalizowali emisję z elektrowni węglowych, opalanych gazem, ropą oraz biomasą za latach 2014–2017. Naukowcy stwierdzili, że we wspomnianym okresie emisja dwutlenku siarki, tlenków azotu i cząstek stałych z chińskich elektrowni zmniejszyła się o – odpowiednio 65%, 60% i 72%. W 2014 roku chińskie elektrownie emitowały 2,21 miliona ton SO2 rocznie, obecnie jest to 0,77 miliona ton. Emisja tlenków azotu spadła w tym czasie z 3,11 do 1,26 miliona ton, a emisja cząstek stałych zmniejszyła się z 0,52 do 0,14 miliona ton. To zaś oznacza, że należy spodziewać się dalszych spadków emisji jeśli wszystkie elektrownie spełnią do 2020 roku normy narzucone przez ULE. Dopuszczają one emisję rzędu 35 miligramów na metr sześcienny w przypadku dwutlenku siarki, 50 mg/m3 dla tlenków azotu i 10 mg/m3 dla cząstek stałych. Normy te są więc równie wyśrubowane jak w nowej europejskiej dyrektywie BAT, gdzie dopuszczalna emisja SO2 została określona, w zależności od mocy, rodzaju i wieku instalacji, na 20-400 mg/m3, emisję NOx ograniczono do 65-330 mg/m3, a dopuszczalny poziom emisji pyłów to 2-22 mg/m3. To bardzo dobra wiadomość dla Chin oraz dla innych krajów, które chcą zredukować zanieczyszczenia z produkcji energii elektrycznej. Elektrociepłownie opalane węglem, ropą, gazem i biomasą są bowiem jednym z największych źródeł zanieczyszczenie powietrza, mówi doktor Zhifu Mi z University College London. Tak duże zmniejszenie emisji pokazuje, że spełnienie standardów ultraniskiej emisji jest możliwe zarówno z technicznego jak i ekonomicznego punktu widzenia. To zaś ważny krok w kierunku zmniejszenia liczby zgonów spowodowanych zanieczyszczeniem powietrza. Podczas badań wykorzystano dane dotyczące emisji zbirane przez chińską sieć o nazwie Systemy Ciągłego Monitorowania Emisji, która nadzoruje 96-98% wszystkich chińskich elektrociepłowni. Jako, że węgiel jest najbardziej rozpowszechnionym paliwem w Chinach, zmniejszenie liczby elektrociepłowni opalanych węglem jest poważnym wyzwaniem. Zaprezentowane przez nas wyniki pokazują, że węgiel może być używany do produkcji energii w znacznie czystszy niż dotychczas sposób, dodaje Mi. « powrót do artykułu

Upały, które właśnie nadciągnęły nad Polskę, mogą oznaczać problemy dla elektrowni. Im jest cieplej, tym więcej urządzeń chłodzących włączają ludzie, a to oznacza duże wzrosty zużycia prądu. Tymczasem polskie elektrownie są chłodzone głównie wodą z rzek. To powoduje dwa problemy. Po pierwsze stany rzek są niskie, po drugie, ze względu na wymogi ochrony środowiska, woda użyta do chłodzenia bloków energetycznych nie może być zbyt gorąca przed zrzuceniem jej do rzeki. To zaś oznacza, że albo trzeba obniżyć moc elektrowni, czyli produkować mniej prądu, albo włączyć dodatkowe schładzacze, a to zwiększa straty energii. Jak powiedział Rzeczpospolitej profesor Władysław Mielczarski z Politechniki Łódzkiej, w tym roku jeszcze polski system energetyczny powinien dać sobie radę, jednak sytuacja będzie się pogarszała i w kolejnych latach powinniśmy przygotować się na wyłączenia prądu. W Polsce przemysł węglowy pobiera aż 70% całej używanej wody. Dla porównania w Niemczech jest to 18%, a w całej UE – 13,7%. To jednak nie oznacza, że tylko Polska jest narażona na kłopoty. Jak mówi Mielczarski, cała Europa może już w ciągu najbliższych 2–3 lat doświadczyć blackoutów spowodowanych upałami. Oczywiście Polska może w razie potrzeby kupić prąd za granicą, jednak to zabezpieczenie coraz bardziej iluzoryczne. Naszymi potencjalnymi dostawcami prądu mogą być Czesi lub Niemcy. Tymczasem w samym tylko czerwcu niemiecki system energetyczny aż czterokrotnie był na granicy załamania. Polskim problemem jest energetyka oparta w dużej mierze na węglu oraz fakt, że nasze elektrownie były budowane głównie w latach 60. i 70. ubiegłego wieku, kiedy nawet w lecie występowały obfite opady. Wówczas nie brakowało wody do chłodzenia elektrowni. Obecnie jest z tym coraz większy kłopot. « powrót do artykułu

Ostatnie wydarzenia wskazują, że przyszłość amerykańskiego górnictwa węgla wygląda gorzej, niż dotychczas sądzono. W ostatni poniedziałek producent energii elektrycznej, PacifiCorp, jeden z największych amerykańskich konsumentów węgla poinformował, że większość z jego 22 elektrowni jest nierentowna. Z kolei wczoraj US Energy Information Administration opublikowała raport, z którego dowiadujemy się, że w bieżącym roku zapotrzebowanie na węgiel będzie najniższe od 1979 roku. Spadek konsumpcji węgla zbiegł się z niemal rekordową liczbą zamykanych elektrowni węglowych. W bieżącym roku w USA zostaną zamknięte elektrownie o łącznej mocy niemal 14 gigawatów. To ponaddwukrotnie większa moc niż moc elektrowni zamkniętych w roku 2017. Inny duży amerykański producent energii, firma Xcel Energy, która jest właścicielem m.in. 13 elektrowni węglowych, oświadczył, że do roku 2030 zmniejszy emisję o 80%, a do roku 2050 będzie produkował energię wyłącznie ze źródeł niezawierających węgla. Przyspieszamy proces rezygnacji z węgla, gdyż zachęcają nas do tego zarówno nowe możliwości technologiczne, konsumenci, którzy chcą kupować czystą energię, jak i partnerzy, którzy nam w tym procesie pomagają, stwierdził dyrektor Xcel Ben Fowke. Jeszcze w 2017 roku Xcel wyemitował do atmosfery 55 milionów ton węgla. Firma należy do jednej z najszybciej redukujących emisję w USA. Przed kilkoma miesiącami odpowiednie urzędy w stanie Kolorado zgodziły się na wcześniejsze niż planowane wyłączenie dwóch elektrowni węglowych Xcel i zastąpienie ich odnawialnymi źródłami energii. Wspomniana na wstępie PacifiCorp również chce wcześniej niż planowała wyłączyć 16 z 22 swoich elektrowni. Przedsiębiorstwo obliczyło, że ich wyłączenie będzie tańsze dla klientów, niż ich dalsze utrzymywane. Podczas naszych wyliczeń porównaliśmy koszty obsługi tych elektrowni w kosztami alternatywnych metod pozyskiwania energii (ze źródeł odnawialnych, gazu, zakupu od innych producentów itp.). Wnioski, do jakich doszliśmy, są zgodne ze skutkami,  jakie na ceny energii z węgla mają działania regulatorów oraz siły rynkowe, oświadczył rzecznik prasowy firmy. Do roku 2022 firma chce wyłączyć cztery elektrownie, dzięki czemu jej klienci zaoszczędzą 317 milionów dolarów. Ostateczna decyzja zapadnie w przyszłym roku, gdyż na wcześniejsze wyłączenie muszą zgodzić się władze stanów, do których elektrownie te dostarczają energię. PacifiCorp musi przedstawić im plan niezakłóconych dostaw energii po ewentualnym wyłączeniu elektrowni. PacifiCorp ma zamiar do 2020 roku wybudować farmy wiatrowe zdolne do obsłużenia 400 000 gospodarstw domowych. O tym, w jakiej sytuacji znalazła się energetyka oparta na węglu, dobrze świadczą słowa Jeremy'ego Fischera, doradcy technicznego i strategicznego organizacji Sierra Club. PacifiCorp, ze wszystkich producentów energii, ma najbliżej do jednego z największych w kraju regionów wydobycia węgla. Skoro zaś elektrownie węglowe znajdujące się blisko tego regionu są nieopłacalne, to można sobie wyobrazić, jak to wygląda w innych częściach kraju. Z raportu US Energy Information Administration dowiadujemy się, że w bieżącym roku amerykańska konsumpcja węgla spadnie do 691 milionów ton. To o 4% mniej niż w roku ubiegłym. W przyszłym zaś roku spodziewany jest spadek o kolejne 8%. Od roku 2007 w USA wyłączono elektrownie węglowe o łącznej mocy 55 GW. To więcej niż łączna moc wszystkich polskich elektrowni, która wynosi 43 GW. « powrót do artykułu