Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Spalanie jest jednoznaczne z wyzwalaniem ciepła, oraz emisją dwutlenku węgla; tak przynajmniej się wydaje. A gdyby znaleźć materiał opałowy, który zamiast emitować - będzie pochłaniać CO2 z atmosfery? Brzmi absurdalnie, ale jest możliwe. Tym cudem ma być... węgiel drzewny.

Węgiel drzewny znany jest od tysiącleci i ma niezliczone zastosowania. Najczęściej widzimy go jako paliwo do grilla, materiał rysunkowy lub w - postaci aktywowanej - jako tabletki na dolegliwości żołądkowe. Stosowany jest w różnego typu filtrach do pochłaniania trucizn i zanieczyszczeń.

Niektóre odmiany węgla drzewnego, powstającego w procesie pirolizy potrafią również pochłaniać dwutlenek węgla. Ponieważ taki materiał jest bardzo stabilny i nie ulega rozkładowi przez co najmniej stulecia, możliwe jest wykorzystanie go do usunięcia części CO2 z atmosfery. Tak brzmi koncept profesora Nathana Basiliko z kanadyjskiego University of Toronto at Mississauga.

Piroliza, podczas której drzewo (lub inna biomasa) przekształcana jest w węgiel to powolne spalanie w obecności małej ilości tlenu. Podczas tego procesu, poza ciepłem wydzielają się palne gazy, które można użyć jako dalszego paliwa. Powstały tak porowaty węgiel drzewny jest doskonałym adsorbentem substancji chemicznych, w tym dwutlenku węgla. W rezultacie takiego procesu otrzymujemy paliwo, które zamiast emitować dwutlenek węgla, pochłania go.

Działanie takie ma sens, ponieważ - jak mówi profesor Basiliko - nawet gdybyśmy zaprzestali używania paliw kopalnych, wyemitowany już dwutlenek węgla pozostanie w atmosferze przez setki lat, ocieplając klimat. Jeśli chcemy zniwelować ten efekt, potrzebna jest sekwestracja (wychwytywanie) CO2. Zamiast (lub oprócz) innych, skomplikowanych technik, można wykorzystać właściwości węgla drzewnego.

Węgiel drzewny byłby wykorzystywany jako nawóz, polepszający właściwości gleby. Węgiel drzewny w glebie, poza pochłanianiem CO2, wchłania również wapń i magnez, zapobiegając ich wypłukiwaniu. Nie byłoby to nowe zastosowanie, robili tak już przedkolumbijscy Indianie w dorzeczu Amazonki.

Przemysłowym zastosowaniem tego pomysłu zainteresowany jest właściciel lasów Haliburton, Peter Schleifenbaum. Chce on w tej właśnie sposób produkować energię, wykorzystując odpady drzewne ze swojej fabryki, a pozostający węgiel drzewny zużywać jako nawóz dla leśnej gleby. Trwają aktualnie badania, jak węgiel drzewny będzie zachowywać się w leśnej ściółce, jak długo będzie akumulował dwutlenek węgla, jaki będzie jego wpływ na roślinność oraz florę bakteryjną gleby. Na badania zespół Basiliko i Schleifenbauma otrzymał grant od Ontario Centres of Excellence w wysokości 13 i pół tysiąca dolarów.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Piroliza to nie spalanie a rozkład w wysokiej temperaturze inaczej sucha destylacja czy odgazowanie. Produktem pirolizy jest holzgaz czyli miedzy innymi tlenek węgla. Który jak spalimy otrzymamy dwutlenek. Przecież to jest bez sensu. Jeszcze lepsze efekty daje sadzenie lasu i nie spalanie go. A jeszcze lepsze zakopywanie drzewa a kopalniach.

Nawet jeśli CO2 podniesie temperaturę to spowoduje to rozrost zieleni i pochłoniecie go ponownie.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ale chodzi o zakopywanie odpadów z produkcji drzewnej a reszta to bajki , wystarczy zboża wysokopienne siać np: żyto pochłania co2 do tego powstaje chleb i materiał opałowy (słoma) nie ma potrzeby dla paliwa kopać dziur w ziemi.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

To z zakopywaniem to był sarkazm :) Chociaż nie pozbawiony sensu bo powodowało by to wyłączenie z obiegu części węgla. Szczególnie ze wyrobiska węgla kamiennego wypełnianie bywają piaskiem zależnie od warunków geologicznych.

 

Tu idea jest taka żeby węgla z drzewa nie spalać w całości a jednocześnie go rozsypywać żeby wyłapywał z atmosfery CO2. Najlepiej wyłapuje drzewo w stanie żywym. A spanie biomasy powoduje ze CO2 cyrkuluje w obiegu zamkniętym bo nie wytworzymy więcej niż zostało pochłonięte z otoczenia. Nie specjalnie jest tu pole na rożne cyrki szczególnie jeśli gaz powstały przy odgazowaniu będziemy spalać.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Wg mnie lepszą drogą jest opracowanie fotokatalizatora, który pozwoli rozkładać CO2 na C + O2 lub który będzie wykonywał sztuczną fotosyntezę (konwertował CO2 i wodę na węglowodany, lub inne związki użyteczne).

 

Akurat obecnie będę robił doktorat z pirolizy celulozy, i chciałbym tu zaznaczyć, że po pirolizie biomasy nie zostaje sam węgiel, ale może być tam sporo różnych zanieczyszczeń - np związki sodu, potasu, żelaza, wapnia czy fosforu - pierwiastków normalnie obecnych w roślinach.. A jeśli dodamy że rośliny te akumulowały inne metale ciężkie, jak na przykład kadm czy ołów, to wtedy sens rozsypywania takich pozostałości w leśnej ściółce jest co najmniej zastanawiający..

 

Ponadto - w trakcie pirolizy, jak już zostało napisane, wydzielą się znaczne ilości tlenku i dwutlenku węgla - nawet jeśli nie w samej reakcji, to w elektrowni, z której prąd zapewni podgrzanie układu do temperatur rzędu 500-900*C. Podejrzewam że nawet gdyby wytworzony węgiel był czysty i pochłaniał CO2, to pochłonie tylko znikomy procent tego, co powstało przy jego produkcji :/

 

Fizyki się nie oszuka - a wydajność większości procesów waha się między 20 a 90% co tym bardziej powoduje nieopłacalność tego typu przedsięwzięć (trzeba użyć znacznie więcej energii i substratów do uzyskania takiej ilości produktów jak wychodziło z matematycznej kalkulacji).

 

Także może lepiej przerzucić się a elektrownie atomowe i sadzić zieleń, a nie jakieś dziwne rzeczy kombinować? Ale przyznaję - węgiel drzewny w ściółce może stanowić niezły nawóz/dodatek wzbogacający. Tym niemniej na pewno nie rozwiąże problemu CO2.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
jeśli dodamy że rośliny te akumulowały inne metale ciężkie, jak na przykład kadm czy ołów, to wtedy sens rozsypywania takich pozostałości w leśnej ściółce jest co najmniej zastanawiający..

Zasadniczo zgadzam się, ale zwróć uwagę, że rośliny rosnące w danym środowisku naturalnie tak samo pochłaniałyby te szkodliwe związki/pierwiastki i tak samo by umierały w lesie, przez co te szkodliwe substancje wracałyby do obiegu. Ostateczny rozrachunek byłby więc zerowy (chociaż na pewno warto rozważyć metody, które pozwolą na neutralizację/sekwestrację toksyn).

 

Ponadto - w trakcie pirolizy, jak już zostało napisane, wydzielą się znaczne ilości tlenku i dwutlenku węgla - nawet jeśli nie w samej reakcji, to w elektrowni, z której prąd zapewni podgrzanie układu do temperatur rzędu 500-900*C. Podejrzewam że nawet gdyby wytworzony węgiel był czysty i pochłaniał CO2, to pochłonie tylko znikomy procent tego, co powstało przy jego produkcji :/

 

Fizyki się nie oszuka - a wydajność większości procesów waha się między 20 a 90% co tym bardziej powoduje nieopłacalność tego typu przedsięwzięć (trzeba użyć znacznie więcej energii i substratów do uzyskania takiej ilości produktów jak wychodziło z matematycznej kalkulacji).

 

Także może lepiej przerzucić się a elektrownie atomowe i sadzić zieleń, a nie jakieś dziwne rzeczy kombinować? Ale przyznaję - węgiel drzewny w ściółce może stanowić niezły nawóz/dodatek wzbogacający. Tym niemniej na pewno nie rozwiąże problemu CO2.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Ponadto - w trakcie pirolizy, jak już zostało napisane, wydzielą się znaczne ilości tlenku i dwutlenku węgla - nawet jeśli nie w samej reakcji, to w elektrowni, z której prąd zapewni podgrzanie układu do temperatur rzędu 500-900*C.

 

A jeśli pan Schleifenbaum zamierza wytwarzać węgiel drzewny metodą tradycyjną, przez wypalanie, jak to robiono dawniej? Wtedy biomasa „sama siebie” podgrzewa. W tekście nie ma wyraźnych wskazówek, jakiej metody chcą używać, ale mnie się wydaje, że właśnie takiej, bo faktycznie używanie zewnętrznego źródła energii kładzie całą koncepcję na łopatki.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Zawsze można coś odzyskać ze spalenia gazów. A potem spaliny od razu przepuszczać przez ten węgiel drzewny by wyłapały jak najwięcej co2 tylko ze wtedy osiągniemy coś na kształt pieca kozy i podobna sprawność a być może nawet maksymalną dla tego procesu :)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Wg mnie lepszą drogą jest opracowanie fotokatalizatora,[...]

 

No przecież jest gotowy? Jeszcze pół roku i będziemy metanolowym eldorado.  8)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Działalność człowieka jest odpowiedzialna za co najmniej 74% zmian klimatycznych. Do takich wniosków doszli dwaj naukowcy ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu (ETH Zurich).
      Reto Knutti i Markus Huber wykorzystali podczas swoich badań nową, opracowaną przez siebie metodę. Dotychczas używane metody analityczne to potężne narzędzia, jednak, jak mówią obaj naukowcy, są zbyt skomplikowane, by mógł je zrozumieć przeciętny człowiek.
      Knutti i Huber skorzystali ze znacznie prostszego modelu. Swoją symulację uruchomili tysiące razy z różnymi kombinacjami podstawowych zmiennych opisujących budżet energetyczny Ziemi, badając ile energii jest przez planetę i atmosferę przyjmowane, a ile je opuszcza. Wykorzystali przede wszystkim takie parametry jak promieniowanie słoneczne, energię słoneczną opuszczającą Ziemię, ciepło absorbowane przez oceany oraz takie efekty klimatyczne jak np. zmniejszanie się pokrywy śniegu, co prowadzi do większego pochłaniania ciepła przez grunt.
      Wielokrotnie prowadzone symulacje pozwoliły im stwierdzić, że od 1950 roku gazy cieplarniane przyczyniłyby się do wzrostu temperatury na Ziemi o 0,6-1,1 stopnia Celsjusza, ze średnią przypadającą na 0,85 stopnia. Około połowa z tego ocieplenia nie miała miejsca ze względu na zwiększoną koncentracji aerozoli w atmosferze. Z obliczeń Szwajcarów wynika, że od 1950 roku średnie temperatury na Ziemi wzrosły o 0,5 stopnia Celsjusza. Wynik ten jest w wysokim stopniu zgodny z wartością 0,55 stopnia uzyskaną innymi metodami.
      Uczeni z ETH Zurich stwierdzili również, że zmiany w aktywności słonecznej odpowiadają za wzrost temperatury o nie więcej niż 0,07 stopnia Celsjusza.
      Knutti i Huber chcieli też sprawdzić, czy ocieplenie może być powodowane naturalnymi zmianami klimatycznymi. Ich symulacje wykazały, że nawet gdyby zmienność ta była trzykrotnie większa niż uzyskana za pomocą najdoskonalszych modeli, to nie przyczyniłaby się do tak dużego ocieplenia jakie jest obserwowane.
      Na tej podstawie naukowcy doszli do wniosku, że to powodowana przez człowieka emisja gazów cieplarnianych jest w co najmniej 74% odpowiedzialna za zwiększanie się temperatury na planecie.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Za zmiany klimatyczne obwinia się głównie dwutlenek węgla jako tzw. gaz cieplarniany (zatrzymujący ciepło w atmosferze). Rzadziej mówi się o znacznie mocniej działającym metanie. Jest on wytwarzany między innymi w jelitach roślinożernych zwierząt hodowlanych - być może niechętnie się o nim pamięta właśnie dlatego, że nie bardzo wiadomo, co można z tym zrobić. Sposób na zmniejszenie emisji metanu przez krowy i owce proponują naukowcy z holenderskiego Wageningen University - ma to być domieszkowanie paszy azotanami i siarczanami.
      Sander van Zijderveld już wcześniej pracował nad stosowną zmianą składu pożywienia i jednym z obiecujących dodatków był czosnek, który sprawdzał się w symulacjach i testach na sztucznym żołądku. Niestety, mimo medialnego nagłośnienia sprawy okazał się nieskuteczny, a ponadto nadawał mleku zwierząt nieatrakcyjny zapach. Na właściwy trop nakierował go emerytowany wykładowca uniwersytecki z Australii, Ron Leng. Zasugerował on użycie jako suplementu azotanów (NO3) oraz siarczanów (SO3).
      Testy przeprowadzano na stadzie owiec na holenderskiej wyspie Texel. Domieszki okazały się skuteczne, 2,6 procenta azotanów w składzie paszy zmniejszał ilość wydalanego metanu o 32 procent. Ta sama ilość siarczanów zmniejszała jego emisję jedynie o 16 procent, ale kombinacja obu składników dawała redukcję aż o 50 procent. Testy wykazały mniejszą skuteczność azotanów w przypadku mlecznych krów, bo jedynie o 16 procent, ale to wynik i tak jest sukcesem.
      Kłopotliwe jest to, że 2,6% to już bardzo duża domieszka. Taka ilość azotanów w diecie może powodować zmniejszoną absorpcję tlenu przez krew, a to już byłoby nieobojętne dla zdrowia. Ron Leng uważa jednak, że zwierzęta przeżuwające mogą z łatwością przystosować się do takiej diety, jeśli wprowadzać ją stopniowo. Bakterie żołądkowe zwierząt roślinożernych potrafią się bowiem przystosować i nauczyć rozkładać azotany, czerpiąc z nich substancje odżywcze.
      Mimo sukcesu technicznego, nie należy spodziewać się rychłego pojawienia odpowiednich suplementów na rynku. Nie dają one żadnych zysków odczuwalnych przez hodowców, więc nie mają oni żadnego interesu ekonomicznego w ich ewentualnym stosowaniu.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Rosnący obszar zastosowań nanotechnologii wymaga coraz doskonalszych i tańszych technik. Manualne tworzenie konstrukcji z pojedynczych molekuł zaprezentowano już wiele lat temu, ale zastosowania przemysłowe potrzebują technik szybszych. Ideałem są samoorganizujące się cząsteczki, które poskładają się w gotowe elementy. Odkrycie kanadyjskich uczonych z University of Toronto stanowi krok w kierunku takich właśnie technologii.
      John Polanyi oraz doktorant Tingbin Lim z wydziału chemii uniwersytetu opracowali molekułę, która sama tworzy długie łańcuchy. Pojedyncza cząsteczka umieszczona na powierzchni przygotowuje miejsce dla następnej; kolejne cząsteczki dołączają się, tworząc monomolekularne, długie nici. Odkrycie pozwoli w przyszłości łatwo tworzyć nanodruty, na przykład celem budowy układów elektronicznych.
      Eksperyment jest realizacją i potwierdzeniem teorii doktora Wei Ji, fizyka z McGill University, która wyjaśnia mechanizm spontanicznego formowania molekularnych łańsuchów. Doświadczenie wykonano przy pomocy skaningowego mikroskopu tunelowego w laboratorium Johna Polanyiego.
      Finansowanie badań odbyło się z grantu Ontario Centres of Excellence (OCE) oraz federalnej rady Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC), za namową Xerox Research Centre Canada (XRCC), które wiąże z odkryciem również opracowanie nowych technologii druku.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Para wodna ma kolosalny wpływ na efekt cieplarniany, jednak najnowsze badania wykazały, że to dwutlenek węgla kontroluje temperaturę na Ziemi. Andrew Lacis i jego koledzy z należącego do NASA Goddard Institute for Space Studies (GISS) szczegółowo zbadali efekt cieplarniany i określili rolę poszczególnych gazów w jego występowaniu. Uczeni stwierdzili, że zasadniczą rolę odgrywają gazy takie jak dwutlenek węgla, metan, tlenki azotu, ozon i chlorofluorowęglany.
      Naukowcy wyliczyli, że para wodna i chmury przyczyniają się do powstania efektu cieplarnianego w 75%, w 20% jest zań odpowiedzialny dwutlenek węgla, a 5% przypada na inne gazy. Jednak to właśnie te 25% gazów, na które składa się głównie CO2, jest odpowiedzialnych za utrzymanie się efektu cieplarnianego. Bez dwutlenku węgla efekt cieplarniany by się załamał, gdyż to właśnie te 25% gazów zatrzymuje promieniowanie emitowane przez planetę. Innymi słowy, CO2 odpowiada za aż 80% efektu cieplarnianego.
      Podczas swoich badań uczeni wykorzystali nowy komputerowy model klimatyczny. "Usunęli" z niego CO2 i gazy mieszczące się we wspomnianych wcześniej 5% i uruchomili model, by sprawdzić, co się będzie działo. Okazało się, że poziom pary wodnej w atmosferze znacząco się obniżył i efekt cieplarniany zaniknął.
      Wyniki symulacji zgadzają się ze znanymi wynikami badań geologicznych, z których wiemy, że w przeszłości ilość dwutlenku węgla wahała się od 180 ppm w czasie zlodowaceń do 280 ppm w okresie interglacjalnym.
      Warto dodać, że największa rozpiętość pomiędzy średnimi temperaturami na Ziemi wynosiła w historii 5 stopni Celsjusza. W ciągu ostatniego stulecia zanotowano wzrost średniej temperatury o niemal 1 stopień.
      Gdy rośnie koncentracja dwutlenku węgla, więcej pary wodnej trafia do atmosfery.[...] Obecnie weszliśmy na nieznane terytorium, gdyż koncentracja dwutlenku węgla zbliża się do 390 ppm, co jest nazywane 'superinterglacjałem' - stwierdził David Rind z GISS.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Od dłuższego już czasu z całego świata nadchodzą informacje o spadku liczby zapyleń dokonywanych przez pszczoły. Najnowsze badania przeprowadzone przez uczonych z University of Toronto potwierdzają ten niepokojący trend i wskazują na jego przyczyny.
      Profesor James Thomson z Wydziału Ekologii i Biologii Ewolucyjnej stwierdził: Liczba pszczół mogła spaść w rejonie naszych badań, jednak sądzimy, że znacznie ważniejszym czynnikiem jest powodowany przez zmiany klimatyczne rozdźwięk czasowy pomiędzy porami kwitnięcia, a wychodzenia pszczół z hibernacji - mówi Thomson.
      Uczony jest autorem jednych z najdłuższych w historii badań nad zapylaniem roślin. Przez 17 lat zajmował się on populacją dzikich lilii w Górach Skalistych stanu Koloradu. Odnotował spadek liczby zapylonych kwiatów, ale zauważył też, że do największych spadków dochodzi na początku sezonu.
      Naukowiec trzy razy w roku porównywał owocowanie roślin zapylanych przez pszczoły z zapylanymi sztucznie. Na początku roku, gdy królowe jeszcze hibernują, owocowanie jest szczególnie małe. To sugeruje, że do negatywnych zmian w zapyleniu dochodzi nawet tam, gdzie środowisko jest wolne od zanieczyszczeń i ludzkiej interwencji. Negatywny wpływ mają zmiany klimatyczne - mówi Thomson.
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...