Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Zamiast węglem palą... żelazem. Dzięki temu do atmosfery nie trafia dwutlenek węgla

Recommended Posts

W jednym z holenderskich browarów testowana jest właśnie niezwykła instalacja grzewcza, która nie emituje dwutlenku węgla do atmosfery. Wszystko dzięki temu, że zamiast węgla spalane jest w niej... żelazo.

Próba podpalenie kawałka żelaza to karkołomne przedsięwzięcie, którego koszty nie są warte potencjalnych zysków. Jednak inaczej ma się sprawa z drobno sproszkowanym żelazem. Ono, po wymieszaniu z powietrzem, jest wysoce palne. Gdy spala się taką mieszaninę, dochodzi do utleniania żelaza. Gdy spalamy węgiel produktem utleniania tego pierwiastka jest szkodliwy dla atmosfery dwutlenek węgla. Gdy zaś spalamy żelazo, produktem utleniania jest Fe203, czyli.. rdza. Bardzo interesującą cechą rdzy jest fakt, że to ciało stałe, które bardzo łatwo odzyskać po procesie spalania. W ten oto sposób spalając drobno sproszkowane żelazo otrzymujemy jedyny odpad – rdzę – który bardzo łatwo się wychwytuje.

Gęstość energetyczna żelaza wynosi 11,3 kWh/L czyli jest lepsza niż gęstość energetyczna benzyny. Znacznie gorzej ma się sprawa z energią właściwą. Ta wynosi jedynie 1,4 kWh/kg. To oznacza, że na określoną ilość energii żelazny proszek zajmuje nieco mniej miejsca niż benzyna, ale jest on niemal 10-krotnie cięższy. Sproszkowane żelazo nie przyda się więc do zasilania samochodów czy domów. Jedak może okazać się świetnym rozwiązaniem dla przemysłu.

W przypadku wielu procesów przemysłowych energia elektryczna, którą możemy pozyskiwać m.in. z czystych źródeł, nie jest w stanie zapewnić odpowiedniego rodzaju energii cieplnej. Dlatego też naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego z Eindhoven od lat pracują nad wykorzystaniem żelaza w roli czystego paliwa. W ubiegłym miesiącu w jednym z browarów uruchomili testową instalację, w której spalane jest sproszkowane żelazo.

Powstała w procesie spalania rdza może być ponownie wykorzystywana. Żelazo jest traktowane jak rodzaj akumulatora. Spalanie go rozładowuje, zamieniając żelazo w Fe203. Aby je ponownie załadować należy pozbawić ten związek tlenu, odzyskując żelazo, które można ponownie spalić.

Żeby jednak cały proces był bezemisyjny, również odzyskiwanie żelaza powinno takie być. Dlatego też holenderscy naukowcy testują obecnie trzy sposoby na jego odzyskanie. Jeden z nich polega na przetransportowaniu rdzy taśmociągiem do pieca, gdzie w temperaturze 800–1000 stopni dodawany jest wodór. Tlenek żelaza zamienia się w żelazo, wodór zaś łączy z tlenem dając wodę. Minusem tej metody jest ponowne stapiania się sproszkowanego żelaza w jedną warstwę, którą należy zmielić. W drugiej metodzie wykorzystywany jest standardowy reaktor fluidalny. Również dodawany jest wodór, jednak cały proces odbywa się w temperaturze 600 stopni Celsjusza. Dzięki temu żelazo pozostaje w formie sproszkowanej, jednak jego odzyskiwanie trwa dłużej. Trzecia i ostatnia metoda polega na wdmuchiwaniu tlenku żelaza i wodoru do komory reaktora, w której panuje temperatura 1100–1400 stopni. Dzięki wdmuchiwaniu żelazo pozostaje w formie sproszkowanej. To może być najlepsza z trzech wymienionych technologii, jest jednak nowa, więc najpierw trzeba udowodnić, że działa.

Oczywiście zarówno do wyprodukowania wodoru czy uzyskania odpowiedniej temperatury w reaktorze/piecu potrzebna jest energia. Jednak może być to energia elektryczna uzyskana z czystych źródeł.

Można się zastanowić, dlaczego zamiast żelaza nie spalać po prostu wodoru. Problem w tym, że wodór jest bardzo trudny i niebezpieczny w transporcie. Jego przechowywanie również nie jest łatwe, wymaga wysokich ciśnień i niskich temperatur. Sproszkowane żelazo może być łatwo i długo przechowywane i bardzo łatwo jest je przewozić z olbrzymich ilościach np. koleją.
Sproszkowane żelazo może więc w przyszłości zastąpić węgiel w wielu procesach przemysłowych. Będzie to wymagało przerobienia obecnych instalacji do spalania węgla na takie do spalania żelaza. Holenderscy naukowcy badają też, czy sproszkowane żelazo może posłużyć jako paliwo dla masowców, wielkich statków będących dużym źródłem emisji węgla z paliw kopalnych.

Profesor Philip de Goey z Uniwersytetu Technologicznego w Eindhoven mówi, że ma nadzieję, iż w ciągu najbliższych 4 lat powstanie pierwsza 10-megawatowa instalacja przemysłowa do spalania sproszkowanego żelaza, a w ciągu 10 lat pierwsza elektrownia węglowa zostanie przerobiona na elektrownię na żelazo.

 


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

O tym że żelazo będzie się robiło elektrolitycznie mowa jest zapewne od czasów Faradaja, na pewno 30 lat temu, już, już przy hydroelektrowniach miały powstawać duże elektrolizernie produkujące czyste żelazo albo i wodór.  Prawda jednak jest taka, że jak na razie dużo lepiej jest robić wodór z węglowodorów. Ślad węglowy tego procesu jak na razie nie będzie mały.

Ale może nie trzeba robić proszku żelaza - na pewno nie chciałbym mieszkać w pobliżu miejsca gdzie się przechowuje taki proszek - może wystarczą ziemniaki, trochę miedzi i żelaza....

https://youtu.be/jja8iHfWDAc

 

16 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Profesor Philip de Goey z Uniwersytetu Technologicznego w Eindhoven mówi, że ma nadzieję, iż w ciągu najbliższych 4 lat powstanie pierwsza 10-megawatowa instalacja przemysłowa do spalania sproszkowanego żelaza, a w ciągu 10 lat pierwsza elektrownia węglowa zostanie przerobiona na elektrownię na żelazo.

Zastanawiam się kto finansuje takie pomysły? Ja bym nie dał grosza :D Ale trzymam kciuki i gratuluję, dociągnąć taki pomysł do wdrożenia w skali technicznej to niezwykły wyczyn. Jestem pewien, że wymagało to od nich, nomen omen, żelaznej determinacji.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Już były przeróżne takie , i pomysły , i instalacje. To może mielić całe samochody? Np piratów drogowych , i niech patrzą!:)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Najlepsze jest to, że ta instalacja powstaje w browarze. Czyli miejscu gdzie chyba nie potrzebne są temperatury powyżej 100'C i pewnie normalnie stosowane są grzałki elektryczne, zasilane np. z solarów, wiatraków lub elektrowni atomowej.

Dlatego możliwe, że ta instalacja jest akcją marketingową skierowaną do smartfoniarskiego, łykającego każdy kit społeczeństwa.

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 17.11.2020 o 01:26, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Powstała w procesie spalania rdza może być ponownie wykorzystywana. Żelazo jest traktowane jak rodzaj akumulatora. Spalanie go rozładowuje, zamieniając żelazo w Fe203. Aby je ponownie załadować należy pozbawić ten związek tlenu, odzyskując żelazo, które można ponownie spalić.

Rżną głupa za publiczne pieniądze.
Do produkcji żelaza używa się węgla.
Przetwarzanie energii elektrycznej na pracę poprzez silnik cieplny to kolejna głupota jakich mało.
Jako elektryczne ogniwo metalowo-tlenowe lepiej działają cynk, aluminium i lit.
Tylko ekoreligia pozwala finansować idiotów udających naukowców.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 godziny temu, peceed napisał:

Do produkcji żelaza używa się węgla.

Dlatego ta metoda może mieć przewagę bo używa wodoru jako reduktora. Potrzebne jest tylko źródło taniego wodoru. Nie wypowiem się co do reszty, ale całość (kolejny raz) wygląda na prawdziwy koszmar technologa.

4 godziny temu, peceed napisał:

Jako elektryczne ogniwo metalowo-tlenowe lepiej działają cynk, aluminium i lit.
Tylko ekoreligia pozwala finansować idiotów udających naukowców.

Tak, ogniwa pozwalają prowadzić utlenianie w bardziej kontrolowany sposób. Zastanawia mnie dlaczego pominęli termity - to nie wymaga rozdrabniania, a składniki są dużo bezpieczniejsze i łatwiejsze w manipulacji niż wybuchowy proszek żelaza. Zresztą każdy proszek daje radę. Ja bym użył mąki - czysta ekologia :D

 

Mimo wszystko, nazywanie ich idiotami uważam za niezasłużone. Wdrożyli dość egzotyczne rozwiązanie, ja to szanuję.

Share this post


Link to post
Share on other sites
24 minutes ago, Jajcenty said:

Dlatego ta metoda może mieć przewagę bo używa wodoru jako reduktora. Potrzebne jest tylko źródło taniego wodoru.

Czy Pan jest informatykiem i żyje w świecie wirtualnym , złożonym z bitów a nie z pierwiastków?

 

Proces produkcji wodoru jest bardzo kosztowny. W skali przemysłowej robi się go z gazu ziemnego. W skali mniejszej - elektroliza wody. W skali laboratoryjnej - cynk+ kwas siarkowy.

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 minut temu, banana napisał:

Czy Pan jest informatykiem i żyje w świecie wirtualnym , złożonym z bitów a nie z pierwiastków?

Robisz bardzo poważny błąd zakładając, że wszyscy są głupsi od Ciebie. Jestem chemikiem od 35 lat piszącym oprogramowanie na styku automatyka - biznes. 

13 minut temu, banana napisał:

Proces produkcji wodoru jest bardzo kosztowny. W skali przemysłowej robi się go z gazu ziemnego. W skali mniejszej - elektroliza wody. W skali laboratoryjnej - cynk+ kwas siarkowy.

A jak byś powiedział coś, czego jeszcze nie wiedzieliśmy? Czego nie rozumiesz w 'tani wodór'?  

p.s. Jak zaczynałem przygodę z chemią sto lat temu, to najbliższy aparat Kippa był w muzeum, a gazy w laboratorium otrzymywało się z ... butli.

Edited by Jajcenty

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 godzin temu, Jajcenty napisał:

Mimo wszystko, nazywanie ich idiotami uważam za niezasłużone. Wdrożyli dość egzotyczne rozwiązanie, ja to szanuję.

Racja, idiotami są ludzie finansujący ich badania. To nie jest tak, że nie ma sensownych programów badawczych dla chemików. Jest o to trudniej niż dawniej, ale jeszcze daleko od momentu że jedynymi nowatorskimi polami badań są te dawniej pominięte jako bezsensowne.

9 godzin temu, Jajcenty napisał:

Zastanawia mnie dlaczego pominęli termity - to nie wymaga rozdrabniania, a składniki są dużo bezpieczniejsze i łatwiejsze w manipulacji niż wybuchowy proszek żelaza.

Przy termitach oczywistym i kłopotliwym pytaniem byłoby - po jaką cholerę używać tlenku żelaza jako utleniacza?
 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie widzę nic o wydajności energetycznej tego projektu, ale na oko jest dramatycznie niska.

Chyba bardziej wydajne będzie postawienie paneli fotowoltaicznych i nimi elektroliza wody, po czym palenie uzyskanym wodorem i tak w kółko

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, tempik napisał:

Chyba bardziej wydajne będzie postawienie paneli fotowoltaicznych i nimi elektroliza wody, po czym palenie uzyskanym wodorem i tak w kółko

A to nie lepiej od razu prąd do silników podawać? Chcemy tym masowce napędzać, więc w charakterze akumulatora można by stosować koła zamachowe.

Cały układ ma wydajność nie większą niż panele. Żaglowce mają więcej sensu. Zakładając dużo taniego prądu można robić węglowodory z wody i dwutlenku węgla. Elektrownie musiałby wymrażać CO2 ze spalin i wysyłać do Afryki i Arabii do przerabiania na benzyny. Recykling CO2 na poziomie 50% powinien być łatwo osiągalny, resztę wymrażać po prostu z powietrza, albo korzystać z uprzejmości drzew i traw. 

Interesujące zadanie do policzenia, nadaje się na projekt semestralny z inżynierii chemicznej. Niestety nie potrafię nawet w przybliżeniu podać kiedy coś takiego mogłoby być opłacalne.

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 hours ago, Jajcenty said:

Robisz bardzo poważny błąd zakładając, że wszyscy są głupsi od Ciebie. Jestem chemikiem od 35 lat piszącym oprogramowanie na styku automatyka - biznes. 

A jak byś powiedział coś, czego jeszcze nie wiedzieliśmy? Czego nie rozumiesz w 'tani wodór'?  

p.s. Jak zaczynałem przygodę z chemią sto lat temu, to najbliższy aparat Kippa był w muzeum, a gazy w laboratorium otrzymywało się z ... butli.

A od wczoraj piszesz w internetach, że trola pierwszy raz spotkałeś ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
25 minut temu, banana napisał:

A od wczoraj piszesz w internetach, że trola pierwszy raz spotkałeś ?

Że niby żart? I ja to mam kupić? Wolne żarty. Podpowiadam: żeby podnieść nieco reputację i być traktowanym poważnie przez innych trzeba napisać coś z sensem. Czasami, w zależności od rozmiarów pierwszego wrażenia, trzeba napisać coś z sensem nawet kilka razy.

  • Like (+1) 1
  • Haha 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Jajcenty napisał:

A to nie lepiej od razu prąd do silników podawać?

Lepiej,

ale z tego co rozumiem idea jest taka żeby zmagazynować energię aby później jak będzie potrzebna wykorzystać. Jest nadwyżka prądu, odbiorcy w danej chwili nie pobierają to zamiast marnować potencjał lepiej zmagazynować energię np w wodorze z elektrolizy czy sproszkowanym żelazie. Poza tym piece i podobne ustrojstwa mają duże moce, za dużo żeby na bieżąco z paneli zasilać, chyba że jest tego hektary i pracuje się tylko w godzinach około południowych.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 minut temu, tempik napisał:

Jest nadwyżka prądu, odbiorcy w danej chwili nie pobierają to zamiast marnować potencjał lepiej zmagazynować energię np w wodorze z elektrolizy czy sproszkowanym żelazie.

No tu to się najlepiej spisują elektrownie szczytowo pompowe. Najbardziej nam zależy na przenośnych wehikułach np. masowce. Opalanie kotłów masowca sproszkowanym metalem ma rzeczywiście zaletę bardzo niskiej emisji. Ja bym opalał prętami magnezowymi - dużo ciepła, nie ma problemu ze spalinami - sam pył tlenku magnezu. Dodatkowo magnez świetnie się pali w dwutlenku węgla produkując węgiel! Zdaje się że pali się również w piasku produkując krzem. Tak, grzanie magnezem ma bardzo wiele zalet. Nie mogę się doczekać :D

 

Edited by Jajcenty
  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, Jajcenty said:

Ja bym opalał prętami magnezowymi - dużo ciepła, nie ma problemu ze spalinami - sam pył tlenku magnezu. Dodatkowo magnez świetnie się pali w dwutlenku węgla produkując węgiel! Zdaje się że pali się również w piasku produkując krzem.

Ciekawy pomysł. Robiłem kiedyś eksperymenty z wiórkami magnezowymi. Pięknie się palą oślepiającym blaskiem z domieszką UV :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 godzin temu, tempik napisał:

ale z tego co rozumiem idea jest taka żeby zmagazynować energię aby później jak będzie potrzebna wykorzystać

Podstawowa idea jest taka, aby pobawić się za pieniążki z grantów.
A że da się to podpiąć pod technologię bezemisyjną, to pieniądz gorszy wypiera lepszy :P
 

W dniu 17.11.2020 o 01:26, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Profesor Philip de Goey z Uniwersytetu Technologicznego w Eindhoven mówi, że ma nadzieję, iż w ciągu najbliższych 4 lat powstanie pierwsza 10-megawatowa instalacja przemysłowa do spalania sproszkowanego żelaza, a w ciągu 10 lat pierwsza elektrownia węglowa zostanie przerobiona na elektrownię na żelazo.

Pomyliłem się, po prostu im odbiło.  Albo jadą po bandzie z tymi grantami.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 godzin temu, Jajcenty napisał:

No tu to się najlepiej spisują elektrownie szczytowo pompowe.

owszem, jak są warunki to nie ma nic lepszego.

11 godzin temu, Jajcenty napisał:

Opalanie kotłów masowca sproszkowanym metalem ma rzeczywiście zaletę bardzo niskiej emisji. Ja bym opalał prętami magnezowymi - dużo ciepła, nie ma problemu ze spalinami - sam pył tlenku magnezu.

Ja tu widzę same problemy:

1. wartość opałowa - wodór 140 MJ/kg, ON 46 MJ/kg, a żelazo? tylko 5 MJ/kg.  To suche, krowie łajno ma 15 MJ/kg :)  może w tym kierunku lepiej iść?

2. ogień ze spalania metalów to zupełnie co innego niż to co mamy dotychczas. Wszystko co palimy łącznie z węglem jest spalaniem gazów czy oparów. przy metalach tego nie ma, trzeba pewnie nieźle kombinować żeby ciepło spalania przenieść na klasyczny kocioł. Jak ktoś ma ochotę to może przetestować problemy takiego spalania podgrzewając czajnik z wodą na stosie zimnych ogni :D

 

Edited by tempik

Share this post


Link to post
Share on other sites
59 minut temu, tempik napisał:

1. wartość opałowa - wodór 140 MJ/kg, ON 46 MJ/kg, a żelazo? tylko 5 MJ/kg.  To suche, krowie łajno ma 15 MJ/kg :)  może w tym kierunku lepiej iść?

Pewnie że tak! To przecież 100% odnawialne źródło. Wodór jest słaby, generalnie węglowodory są lepszym nośnikiem wodoru.

 

Godzinę temu, tempik napisał:

Wszystko co palimy łącznie z węglem jest spalaniem gazów czy oparów. przy metalach tego nie ma, trzeba pewnie nieźle kombinować żeby ciepło spalania przenieść na klasyczny kocioł.

Korzystamy z faktu iż Termodynamika to wiedźma i energia jest energia. W tym przypadku większość energii przekazywana jest przez promieniowanie. Oczywiście zostaje trochę podgrzanego azotu do rekuperacji. Generalnie to luźny pomysł, ale jeśli ktoś ma chęć sfinansować badania w tym kierunku, to ja chętnie wezmę kasę ;)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 minut temu, Jajcenty napisał:

Wodór jest słaby, generalnie węglowodory są lepszym nośnikiem wodoru.

Albo amoniak.

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 hours ago, Jajcenty said:

Że niby żart? I ja to mam kupić? Wolne żarty. Podpowiadam: żeby podnieść nieco reputację i być traktowanym poważnie przez innych trzeba napisać coś z sensem. Czasami, w zależności od rozmiarów pierwszego wrażenia, trzeba napisać coś z sensem nawet kilka razy.

Panie Jacenty, czy mogę Panu zadać intymne pytanie ? Czy Pan jeszcze może ?

1 hour ago, peceed said:

Albo amoniak.

I kwas mrówkowy
https://www.bbc.com/news/business-40403351
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378775305000327?via%3Dihub

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 minuty temu, banana napisał:

Czy Pan jeszcze może ?

Sorry, mam już chłopaka.

3 godziny temu, tempik napisał:

ak ktoś ma ochotę to może przetestować problemy takiego spalania podgrzewając czajnik z wodą na stosie zimnych ogni :D

Znalazłem! kiedyś znajomy metalurg coś plótł o grzaniu promieniowaniem - przypomniałem sobie i znalazłem https://pl.wikipedia.org/wiki/Piec_łukowy

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
51 minut temu, Jajcenty napisał:
55 minut temu, banana napisał:

Czy Pan jeszcze może ?

Sorry, mam już chłopaka.

Już od drugiego usera dostał kosza. Ciekawe kto będzie następny?;)

  • Haha 2

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, Jajcenty napisał:

Znalazłem! kiedyś znajomy metalurg coś plótł o grzaniu promieniowaniem - przypomniałem sobie i znalazłem https://pl.wikipedia.org/wiki/Piec_łukowy

To już trochę coś innego bo tu nie ma paliwa które spalasz. Ale wróćmy na Ziemię. Do grzania zacieru na bimber wystarczy jakaś biomasa, np. resztki z produkcji. a do mobilnych zastosowań to sie nie nadaje

1 godzinę temu, 3grosze napisał:

Już od drugiego usera dostał kosza. Ciekawe kto będzie następny?;)

spokojnie, każda potwora znajdzie swojego amatora :D

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Drugi największy na świecie emitent dwutlenku węgla, Stany Zjednoczone, zapowiedział, że do 2030 roku zredukuje emisję o 50–52 procent w porównaniu z emisją z roku 2005. Administracja prezydenta Bidena chce w ten sposób zachęcić inne kraje do wyznaczenia sobie bardziej ambitnych celów przed listopadowym spotkaniem COP26 ONZ.
      Zapowiedź Białego Domu oznacza duży postęp w porównaniu z dotychczas wyznaczanymi celami. Wcześniej USA obiecywały 28-procentową redukcję do roku 2025. Zgodnie zaś z nowymi zapowiedziami za cztery lata amerykańska emisja zmniejszy się o 38% w porównaniu z rokiem 2005.
      Zapowiedzi rządu USA, mimo że ambitne, nie są jednak wystarczające. Organizacja Climate Action Tracker, która śledzi, jak poszczególne kraje wypełniają założenia Porozumienia Paryskiego, zgodnie z którymi ludzkość ma powstrzymać globalne ocieplenie na poziomie 1,5 stopnia Celsjusza powyżej epoki przedprzemysłowej mówi, że do roku 2030 Stany Zjednoczone powinny zredukować swoją emisję o 57–63 procent.
      W najnowszym oświadczeniu Biały Dom powtórzył, że do roku 2035 cała produkcja energii elektrycznej w USA ma się odbywać bezemisyjnie. Zapowiedziano też zwiększenie powierzchni lasów, większe rozpowszechnienie pomp cieplnych w budynkach mieszkalnych oraz mniej energochłonne samochody.
      USA nie są jedyny krajem, który stawia sobie coraz bardziej ambitne cele. Amerykanie poinformowali o nowych celach kilka dni po tym, gdy Wielka Brytania zapowiedziała, że do roku 2035 zredukuje swoją emisję aż o 78% w porównaniu z rokiem1990. Japonia, która jest 6. na świecie największym konsumentem węgla, obiecuje, że do roku 2030 zmniejszy emisję o 46% w porównaniu z rokiem 2013. Jeszcze niedawno zapowiadano, że będzie to 26%. W tym samym czasie Kanada ma zamiar zredukować swoją emisję o 40–45 procent w porównaniu z rokiem 2005. To znacznie mniej niż potrzebne 60% redukcji, ale dużo więcej niż wcześniej zapowiadane 30%.
      Nawet prezydent Brazylii, Jair Bolsonaro, zapowiedział bardziej zdecydowana działania. Stwierdził, że do roku 2050 jego kraj stanie się neutralny pod względem emisji węgla, a do roku 2030 zakończy się wylesianie Amazonii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Francuscy naukowcy rozwiązali zagadkę, która trapi ludzkość od tysięcy lat. Wraz z nieuchronnie nachodzącym latem wiele osób coraz częściej sięga po chłodne napoje, w tym po piwo. Teraz, dzięki uczonym z Université de Reims Champagne-Ardenne dowiedzieliśmy się, ile bąbelków uwalnia się z przeciętnej 0,5 litrowej szklanki piwa zanim cała piana opadnie.
      Już wcześniej inny zespół naukowy stwierdził, że w lampce szampana znajduje się około 1 miliona bąbelków. Co z piwem? Naukowcy z Reims oceniają, że ile bąbelków uwolni się z „delikatnie nalanego” piwa typu lager. Lagery są niezwykle popularnymi piwami. Dwutlenek węgla powstaje w nich podczas fermentacji, a dodatkowo jest w wprowadzany do napoju w czasie pakowania.
      Uczeni najpierw zmierzyli ilość dwutlenku węgla rozpuszczoną w komercyjnym lagerze przed napełnieniem nim szklanki. Następnie, wykorzystując tę informację i przyjmując, że piwo podczas nalewania do kufla ma temperaturę 5,5 stopnia Celsjusza, oszacowali, ile bąbelków powinno unosić się ze standardowego naczynia. Obserwowali też unoszące się bąbelki za pomocą szybko działającej kamery. Wykazały one, że unoszące ku powierzchni bąbelki stają się coraz większe, przechwytując i usuwając z napoju coraz więcej gazu.
      Na podstawie tak przeprowadzonych badań uczeni stwierdzili, że zanim piana opadnie, z piwa uwolni się od 200 000  do 2 000 000 bąbelków. Naukowców zaskoczył fakt, że niedoskonałości szkła inaczej wpływają na formowanie się bąbelków w szampanie, a inaczej w piwie. W piwie liczba bąbelków rośnie bardziej niż w szampanie, gdy napój jest nalewany do szkła z większymi niedoskonałościami.
      O wynikach przełomowych badań poinformowano w artykule Cracking open the mystery of how many bubbles are in a glass of beer opublikowanym na łamach pisma Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Obecny w atmosferze dwutlenek węgla napędza wzrost roślin. Wiele osób żywi przekonanie, że im więcej węgla w atmosferze, tym bujniejszy wzrost roślinności, a im więcej roślinności, tym więcej węgla z atmosfery one wchłaniają. Wyniki badań, które opublikowano właśnie na łamach Nature wskazują, że gdy więcej CO2 w atmosferze powoduje bardziej bujny wzrost roślin ma to... negatywny wpływ na zdolność gleby do przechowywania węgla.
      Jedno z możliwych wyjaśnień tego fenomenu brzmi: bujniejsza roślinność wykorzystuje więcej składników zawartych w glebie. A to z kolei przyczynia się do zwiększonej aktywności mikroorganizmów, w wyniku której z gleby uwalniany jest dwutlenek węgla, który bez tej dodatkowej aktywności zostałby w niej uwięziony.
      Wyniki badań przeczą powszechnemu przekonaniu, że im więcej biomasy rośnie, tym więcej jej się rozkłada, a zawarty w niej węgiel zostaje uwięziony w glebie. Autorzy najnowszych badań przeanalizowali dane ze 108 przeprowadzonych wcześniej eksperymentów, podczas których sprawdzano poziom węgla w glebie, tempo wzrostu roślin oraz wpływ wysokiego stężenia CO2 na oba te czynniki. Ze zdumieniem zauważyli istnienie mechanizmu, który przeczy intuicji. Gdy zwiększa się masa roślin, zwykle zmniejsza się ilość węgla w glebie, mówi główny autor badań, Cesar Terrer z Uniwersytetu Stanforda.
      Okazało się, że jednoczesny wzrost masy roślinnej oraz koncentracja węgla w glebie są bardzo trudne do osiągnięcia, mówi jeden z autorów badań, profesor Rob Jackson.
      Uczony dodaje, że obecnie stosowane modele klimatyczne nie biorą pod uwagę tego zjawiska, wskutek czego prawdopodobnie przeszacowują one zdolność gleby do przechowywania węgla pobranego z atmosfery.
      Szacuje się, że rośliny i gleba absorbują obecnie około 30% CO2 emitowanego przez człowieka. Oszacowanie, jak wiele węgla może zostać uwięzione w glebie jest niezwykle ważne, gdyż węgiel ten powinien pozostawać przez długi czas. Gdy roślina ulega rozkładowi, część uwięzionego w niej węgla powraca do atmosfery. Jednak gdy węgiel zostaje uwięziony w glebie, pozostaje tam przez setki lub tysiące lat, wyjaśnia Terrer.
      Nowa praca bazuje na opracowaniu autorstwa Terrera, Jacksona i innych, którzy w 2019 roku oszacowali, że dwukrotne – w porównaniu z epoką przedprzemysłową – zwiększenie koncentracji atmosferycznego CO2 doprowadzi do zwiększenia biomasy o około 12%, zatem rośliny prawdopodobnie odegrają znacznie mniejszą niż przewidywano rolę w wycofywaniu węgla z atmosfery.
      Teraz, po sprawdzeniu jednoczesnej zdolności roślin i gleby do pobierania węgla z atmosfery, uczeni doszli do wniosku, że należy zrewidować i ten mechanizm. W glebie uwięzione jest więcej węgla niż w roślinach. Dlatego też musimy się jej lepiej przyjrzeć, gdy zastanawiamy się nad przewidywanymi zmianami szaty roślinnej, stwierdza Jackson. Z badań wynika, że niespodziewanie dużo węgla mogą w przyszłości absorbować użytki zielone, jak łąki czy pastwiska. W scenariuszu, w którym CO2 jest dwukrotnie wyższe niż przed rewolucją przemysłową, zdolność użytków zielonych do przechowywania węgla rośnie o 8%. Tymczasem zdolność lasów pozostaje na tym samym poziomie co obecnie. Stanie się tak pomimo tego, iż biomasa lasów ma w tym czasie wzrosnąć o 23%, a biomasa użytków zielonych o 9%. Dzieje się tak częściowo dlatego, że drzewa wiążą w glebie stosunkowo mało pochłanianego przez siebie węgla.
      Z punktu widzenia bioróżnorodności sadzenie lasów na obszarach zajętych przez naturalne użytki zielone czy sawanny to błąd. Nasze badania pokazują, że ekosystemy użytków zielonych są bardzo ważne z punktu widzenia pochłaniania węgla, mówi Terrer.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Unikalną aplikację komputerową, która pozwoli małym i średnim piekarniom zoptymalizować procesy technologiczne, a tym samym ograniczyć marnotrawienie żywności i emisję CO2, opracowuje międzynarodowy zespół ekspertów z udziałem naukowców z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.
      Aplikacja powstaje w ramach projektu PrO4Bake, finansowanego przez Wspólnotę Wiedzy i Innowacji w obszarze żywności EIT Food. Działania projektowe koordynuje Uniwersytet w Hohenheim (Niemcy) przy zaangażowaniu partnerów z przemysłu, m.in. firmy Siemens, oraz ośrodków naukowych z Polski, Danii, Szwecji, Hiszpanii i Włoch. Kilka tygodni temu PrO4Bake został nominowany do nagrody EIT Innovators Award 2020.
      To, co nazywane jest odpadem piekarniczym, jest niczym innym jak efektem nadprodukcji lub niesprzedania wyrobów przez piekarnię. W polskich piekarniach powstaje średnio do kilku ton odpadów piekarniczych w tygodniu. To nie tylko ogromne marnotrawstwo żywności, ale także niepotrzebne zużycie energii. W przeciwieństwie do wielkoskalowej produkcji przemysłowej, małe i średnie piekarnie mogą odpowiedzieć indywidualnie na preferencje lokalnej społeczności. Zaproponowana w projekcie PrO4Bake aplikacja pozwoli takim piekarniom nie tylko dostosować asortyment produktów do oczekiwanego zapotrzebowania konsumentów, ale i zoptymalizować czas produkcji, efektywniej wykorzystać surowce i istniejące maszyny oraz wdrożyć energooszczędny proces produkcyjny. To z kolei pozwoli im zminimalizować ślad ekologiczny, zmniejszyć ilość generowanych odpadów, zużycie energii oraz emisję CO2.
      W pierwszym etapie realizacji projektu pobierane są dane z procesów produkcji we współpracujących piekarniach. W Polsce to zadanie realizuje Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie, który gromadzi informacje udostępniane przez małe i średnie piekarnie w województwie warmińsko-mazurskim. Jednym z kluczowych elementów opracowania algorytmu dla aplikacji będą też kompleksowe badania konsumenckie, prowadzone we wszystkich krajach uczestniczących w projekcie. Analiza ta uwzględni wymagania i oczekiwania konsumentów związane m.in. z pogodą czy okresami świątecznymi oraz akceptacją dla zmian dostępności produktów w ciągu dnia. Wszystkie te czynniki zostaną przetworzone za pomocą nowoczesnych narzędzi obliczeniowych, m.in. algorytmów ewolucyjnych i technologii cyfrowych bliźniaków, które pozwolą ekspertom z firmy Siemens stworzyć optymalny prototyp gotowy do komercjalizacji.
      Opracowana aplikacja zostanie skomercjalizowana poprzez szereg szkoleń, tak aby umożliwić europejskim piekarniom dostosowanie asortymentu produktów do oczekiwanego zapotrzebowania konsumentów i wyprodukowanie w piekarni tylko takiej ilości, która będzie sprzedawana, a tym samym utrzymanie na jak najniższym poziomie zarówno ilości odpadów, jak i zużycia energii – mówi dr hab. inż. Małgorzata Wronkowska, koordynator projektu w IRZiBŻ PAN.
      Projekt PrO4Bake rozpoczął się w 2020 roku i będzie trwał dwa lata.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed dwoma dniami odbyła się oficjalna uroczystość, podczas której zainaugurowano montaż reaktora termojądrowego, tokamaka ITER. Dziesięć lat po rozpoczęciu budowy projekt ITER wszedł w decydującą fazę. W miesiącach poprzedzających niedawną uroczystość do Francji dostarczono główne elementy tokamaka, w tym cewki toroidalne – jedna Europy i dwie z Japonii. Kilka dni przed uroczystością z Korei dotarła pierwsza część komory próżniowej.
      Rozpoczynamy montaż ITER. To historyczny moment. Mija sto lat od chwili, gdy naukowcy zrozumieli, że Słońce i gwiazdy są zasilane przez fuzję jądrową, i sześć dekad od czasu, gdy w Związku Radzieckim zbudowano pierwszy tokamak. [...] Musimy jak najszybciej zastąpić paliwa kopalne [...] Posuwamy się do przodu tak szybko, jak to możliwe, mówił dyrektor generalny ITER, Bernard Bigot.
      ITER ma być urządzeniem badawczym. Największym dotychczas zbudowanym tokamakiem i pierwszym, w którym uzyskany zostanie dodatni bilans energetyczny. Naukowcy od kilkudziesięciu lat pracują nad fuzją termojądrową, ale dopiero niedawno udało się uzyskać z takiej reakcji więcej energii niż w nią włożono. Dokonali tego w 2013 roku specjaliści z amerykańskiego National Ignition Facility.
      Z fuzją termojądrową wiązane są olbrzymie nadzieje na uzyskanie źródła naprawdę czystej bezpiecznej energii. Różnica pomiędzy reaktorem fuzyjnym, a standardowym reaktorem atomowym polega na tym, że w reaktorze atomowym energię uzyskuje się z rozpadu ciężkich izotopów radioaktywnych. Zaś w elektrowni termojądrowej ma ona powstawać w wyniku łączenia się lekkich izotopów wodoru. Proces ten, podobny do procesów zachodzących w gwiazdach, niesie ze sobą dwie olbrzymie korzyści.
      Po pierwsze w reaktorze termojądrowym nie może zajść niekontrolowana reakcja łańcuchowa, podobna do tej, jaka zaszła w Czarnobylu. Po drugie, nie powstają tam odpady radioaktywne, które trzeba by przez tysiące lat przechowywać w specjalnych bezpiecznych warunkach.
      Fuzja jądrowa ma olbrzymi potencjał. Z 1 grama wodoru i trytu można teoretycznie uzyskać tyle energii, co ze spalenia 80 000 ton ropy naftowej. Deuter i tryt są łatwo dostępnymi, powszechnie występującymi na Ziemi pierwiastkami. ITAR zaś posłuży to badań i stworzenia technologii, które pozwolą na zbudowanie komercyjnych elektrowni fuzyjnych. Obecnie przewiduje się, że pierwszy zapłon ITER nastąpi w 2025 roku, a 10 lat później rozpoczną się regularne prace z kontrolowaną syntezą termojądrową.
      Obecnie przewiduje się, że pierwsze komercyjne elektrownie termojądrowe powstaną w latach 50. obecnego wieku.
      Uczestnikami projektu ITER są Unia Europejska, Chiny, Indie, Japonia, Korea Południowa, Rosja i Stany Zjednoczone. UE pokrywa 45,4% kosztów projektu, a pozostałe koszty są po równo (po 9,1%) podzielone pomiędzy resztę członków.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...