Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Kanadyjska firma Atlantic Hydrogen opracowała metodę usuwania węgla z metanu. Dzięki temu uzyskujemy mniej szkodzący środowisku gaz oraz sadzę, którą można sprzedać za grube pieniądze. W efekcie cały proces jest opłacalny.

Gaz, który emituje mniej węgla może być pożądanym towarem, gdyż coraz więcej rządów wprowadza opłaty za emisję szkodliwych substancji do środowika. Z kolei Atlantic Hydrogen zarobi nie tylko na sprzedaży czystszego metanu, ale również sadzy. Jej cena może dochodzić do kilku tysięcy dolarów za tonę. Sadza używana jest w atramentach i plastikach do nadawania kolorów, a w wyrobach gumowych (jak np. opony) do ich wzmacniania. Zwykle pozyskuje się ją podczas częściowego spalania ciężkich frakcji ropy naftowej i filtrowania powstającego dymu. Proces ten bardzo zanieczyszcza środowisko. Na 1 tonę wyprodukowanej sadzy przypadają 2,4 tony dwutlenku węgla.

Atlantic Hydrogen zapewnia, że firmowa technologia pozyskiwania sadzy mniej zanieczyszcza środowisko i jest tańsza niż inne technologie wyłapywania i składowania węgla.

Sercem systemu kanadyjskiej firmy jest reaktor plazmowy o nazwie CarbonSaver. Pracuje on w temperaturach od 1500 do 2500 stopni Celsjusza i można umieścić go w bardzo różnych miejscach: od stacji, w których gaz jest sprężany, poprzez podziemne magazyny, aż po punkty, w których gazociąg wchodzi do danej miejscowości.

Wewnątrz reaktora dochodzi do wyładowań elektrycznych, w wyniku których metan rozdzielany jest na wodór i węgiel. W wyniku tej reakcji część węgla przechodzi w stan stały, przypominający toner w drukarkach laserowych. Następnie dochodzi do ponownego związania się wodoru z węglem. W ten sposób powstaje gaz o 10 do 20% udziale wodoru.

Przez ostatnie trzy lata prowadzono testy kanadyjskiego systemu. Zapewniał on 75 kilowatów mocy. W ciągu godziny oczyszczano 25 metrów sześciennych gazu, uzyskując paliwo z 10-procentową zawartością wodoru. Badania wykazały, że silniki napędzane takim gazem były o 5% bardziej efektywne, a ich emisja CO2 zmniejszyła się o 7%. Jednocześnie gaz był lepiej spalany, co prowadziło do zmniejszenia emisji tlenków azotu. Zdaniem przedstawicieli Atlantic Hydrogen może ona zostać zredukowana o więcej niż 50%.

Firma już podpisała umowę z największym kanadyjskim producentem naturalnego gazu, firmą EnCana Corp. Dzięki temu możliwe będzie przetestowanie systemu w warunkach zwiększonego ciśnienia. Już w tej chwili wiadomo, że wynalazek sprawdza się przy ciśnieniu 10,5 atmosfery i będzie działał przy jeszcze wyższym.

Niektórzy specjaliści zwracają uwagę, że gaz produkowany przez CarbonSaver będzie miał niższą gęstość energetyczną, od gazu, z którego nie usunięto węgla. Jednak przedstawiciele Atlantic Hydrogen mówią, że różnica nie będzie wielka, gdyż oczyszczony gaz jest lepiej spalany. Ponadto pod uwagę trzeba brać też ekonomiczne aspekty przedsięwzięcia. Zwykle firmy produkujące gaz naturalny muszą komuś zapłacić za wychwycenie i spalenie węgla. Tutaj mogą uzyskać z niego produkt, który będą mogły dalej sprzedać. Tym bardziej, że wstępne badania nanostruktury uzyskiwanej sadzy dały bardzo obiecujące rezultaty. Niewykluczone, że w łatwy sposób uda się z niej stworzyć grafen.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A czy można przeredagować artykuł na bardziej czytelny? Bo przez jakieś pięć minut zastanawiałem się, czy chodzi tu o nową metodę pozyskiwania wodoru (usuwanie węgla z metanu) czy o coś innego. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
a węgiel przechodzi w stan stały, przypominający toner w drukarkach atramentowych

Taka uwaga, toner w postaci stałej stosowany jest w drukarkach laserowych a nie atrametowych

Share this post


Link to post
Share on other sites

A czy można przeredagować artykuł na bardziej czytelny? Bo przez jakieś pięć minut zastanawiałem się, czy chodzi tu o nową metodę pozyskiwania wodoru (usuwanie węgla z metanu) czy o coś innego. ;)

Rzeczywiście tekst jest bełkotliwy.

Powinno być raczej:

Kanadyjska firma Atlantic Hydrogen opracowała metodę częściowego rozkładu metanu .

Proces zachodzi w reaktorze plazmowym w temperaturze 1500-2500 stopni Celciusza. Wewnątrz reaktora dochodzi do wyładowań elektrycznych, w wyniku których następuje rozkład metanu na wodór i węgiel.

W wyniku otrzymuje się sadzę i gaz zawierający metan i 10-20% wodoru.

 

Przez ostatnie trzy lata prowadzono testy kanadyjskiego systemu. Reaktor o mocy 75 kilowatów w ciągu godziny wzbogacił 25 metrów sześciennych gazu o 10% wodoru. Badania wykazały, że silniki napędzane takim gazem były o 5% bardziej efektywne, a emisja CO2 zmniejszyła się o 7%. Jednocześnie gaz był lepiej spalany, co prowadziło do zmniejszenia emisji tlenków azotu. Zdaniem przedstawicieli Atlantic Hydrogen może ona zostać zredukowana o więcej niż 50%.  

 

Atlantic Hydrogen zapewnia, że firmowa technologia pozyskiwania sadzy mniej zanieczyszcza środowisko i jest tańsza niż inne.

Niektórzy specjaliści zwracają uwagę, że gaz produkowany przez CarbonSaver będzie miał niższą wartość opałową. Jednak przedstawiciele Atlantic Hydrogen mówią, że różnica wydajności nie będzie wielka, gdyż oczyszczony gaz jest spalany z większą sprawnością.........

Share this post


Link to post
Share on other sites

<p>Wewnątrz reaktora dochodzi do wyładowań elektrycznych, w wyniku których wodór jest oddzielany od metanu, a węgiel przechodzi w stan stały, przypominający toner w drukarkach atramentowych. Następnie dochodzi do ponownego związania się wodoru z metanem, ale już bez udziału węgla. Metan w reaktorze może zostać wzbogacony o 10 do 20% wodoru.</p>   

 

Nie jestem chemikiem i pewnie moje pytanie wynika z braku jakiejś wiedzy, ale tak na chłopski rozum coś mi się tu nie zgadza... Metan to CH4, czyli czterowartościowy węgiel z przyczepionymi czterema wodorami. Więcej wodoru się do niego upchnąć nie da. Jeśli oddzielimy wodór od węgla w metanie będziemy mieli czysty węgiel i czysty wodór.

Mamy więc prawdopodobnie w tym momencie mieszaninę metanu , wodoru i węgla. 

Usuwamy węgiel (sadzę) jakimś magicznym filtrem, i mamy mieszankę wodoru i metanu.

Ale metan jest w pełni nasycony wodorem. Więc jakim cudem wodór może się ponownie związać z metanem ??

 

Czy produktem działania tej maszynki jest mieszanka metanu z wodorem ? Czy jakieś cudo pod tytułem CH5 ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Po przespaniu się stwierdziłem, że tekst rzeczywiście jest (delikatnie mówiąc) baardzo nieprecyzyjny. Mam nadzieję, że teraz wszystko jest ok.

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Ale metan jest w pełni nasycony wodorem. Więc jakim cudem wodór może się ponownie związać z metanem ??

 

  Nie może ! Prawdopodobnie chodzi o tak zwaną rekombinację czyli o połączenie się pary jonów o przeciwnych ładunkach elektrycznych. Jest to proces odwrotny do jonizacji która zaszła wcześniej w reaktorze. Zarówno proces jonizacji jak i rekombinacji nie przebiega do końca więc w efekcie mamy mieszaninę metanu, wodoru i węgla.

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
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Najbardziej pożądana metoda produkcji wodoru – uzyskiwanie go z wody metodą elektrolizy – pochłania dużo energii. Optymalnym rozwiązaniem byłoby używanie energii ze źródeł odnawialnych. Profesor Gang Kevin Li z University of Melbourne zaprezentował metodę produkcji wodoru z powietrza o wilgotności zaledwie 4%. To otwiera drogę do produkcji wodoru w okolicach półsuchych, gdzie istnieje największy potencjał wykorzystania energii odnawialnej, a w których nie ma dostępu do odpowiedniej ilości wody.
      Obecnie większość produkowanego wodoru uzyskuje się gazu ziemnego lub węgla. Na całym świecie trwają prace nad bardziej ekologicznymi metodami jego produkcji.
      Li i jego zespół postanowili pozyskiwać wodór z powietrza. W każdej chwili w atmosferze znajduje się około 13 bilionów ton wody. Jest ona nawet obecna w środowiskach półsuchych. Naukowcy z Australii uzyskali z powietrza wodór o wysokiej, 99-procentowej, czystości. Ich prototypowa instalacja działała przez 12 dni. W tym czasie udało się średnio pozyskać niemal 750 litrów wodoru dziennie na każdy metr kwadratowy elektrolizera.
      Naukowcy najpierw nasączali gąbkę lub piankę elektrolitem absorbującym wodę, a następnie umieszczali ją pomiędzy elektrodami. Woda pozyskana przez elektrolit jest spontanicznie transportowana do elektrod przez siły kapilarne. Na katodzie powstaje wodór, na anodzie tlen. To proces całkowicie pasywny. Nie są potrzebne żadne ruchome części, mówi Li.
      Urządzenie testowano zarówno zasilając je samymi panelami słonecznymi, jak i samą niewielką turbiną wiatrową. Działało i w pomieszczeniu i na zewnątrz, a wydajność konwersji energii słonecznej na wodór wynosi 15%.
      Jeśli uda się pozyskać fundusze, w przyszłym roku powstanie prototyp o powierzchni elektrod sięgającej 10 m2. Jego twórcy chcą też opracować tańszy i bardziej wydajny elektrolizer.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed dwoma dniami prezydent Biden popisał Inflation Reduction Act, ustawę przewidującą wydatkowanie z federalnego budżetu 437 miliardów dolarów w ciągu najbliższych 10 lat. Przewidziano w niej 370 miliardów USD na energetykę odnawialną i inne technologie niskoemisyjne. Jednak najbardziej interesujące są przepisy dotyczące technologii produkcji wodoru. Z jednej strony dlatego, że przewidziano środki znacznie większe niż spodziewali się analitycy, z drugiej zaś, że przepisy nie wyróżniają żadnej technologii pozyskiwania wodoru. Specjaliści zajmujący się rynkiem wodoru mówią, że dzięki temu w końcu można będzie mówić o początku prawdziwej rewolucji wodorowej. Wodór można przecież wykorzystać zarówno jako paliwo napędzające pojazdy czy statki, jak i do produkcji energii elektrycznej zasilającej nasze domy.
      Ustawa przewiduje bowiem, że producenci wodoru mogą pomniejszyć należny państwu podatek, a wielkość tego pomniejszenia będzie zależała wyłącznie od ilości dwutlenku węgla emitowanego podczas produkcji wodoru. I tak producenci wykorzystujący najczystszą obecnie metodę pozyskiwania wodoru, w czasie której na każdy kilogram wodoru emituje się 0,45 kg CO2, będą mogli odpisać 3 USD na każdy wytworzony kilogram wodoru. Dzięki temu wodór taki może być tańszy niż tzw. szary wodór uzyskiwany z gazu metodą reformingu parowego. W metodzie tej na każdy kilogram wodoru emituje się 8–10 kg CO2. Obecnie cena szarego wodoru w USA to około 2 USD/kg. Dlatego też niemal cały wodór – ok. 10 milionów ton rocznie – produkowany w Stanach Zjednoczonych wytwarzany jest tą metodą.
      Największym na świecie producentem wodoru są Chiny. Państwo Środka wytwarza 25 milionów ton tego pierwiastka rocznie, z czego aż 62% uzyskuje się z węgla, co wiąże się z emisją 18–20 kg CO2 na kilogram wodoru. Zarówno USA jak i Chiny produkują czysty tzw. zielony wodór uzyskiwany metodą elektrolizy z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, ale produkcja ta nie przekracza 1% całości. Ten zielony wodór kosztuje bowiem ok. 5 USD/kg. Teraz, dzięki możliwości odpisania 3-dolarowego podatku, stanie się on konkurencyjny cenowo z szarym wodorem.
      Amerykanie opracowali też plan dojścia do produkcji zielonego wodoru bez ulg podatkowych. Przepisy przewidują, że do roku 2026 kwota, którą można będzie odpisać od kilograma zielonego wodoru zostanie zmniejszona do 2 USD, a w roku 2031 wyniesie 1 USD.
      Przepisy te znacznie przyspieszą transformację wodorową. Specjaliści z National Renewable Energy Laboratory spodziewali się, że cena zielonego wodoru spadnie o trzy dolary do roku 2026. Teraz, dzięki ustawie, spadnie ona natychmiast. Mamy gwałtowne obniżenie kosztów do poziomu, przy którym zielony wodór staje się konkurencyjny, a w wielu miejscach tańszy, od wodoru pozyskiwanego z paliw kopalnych. Stąd też wielkie nadzieje związane z nową ustawą.
      Wspomniany odpis podatkowy to tylko jeden z ostatnich kroków na rzecz wodorowej rewolucji. W ubiegłym roku w życie weszła ustawa Infrastructure Investment and Jobs Act, w której przewidziano 8 miliardów USD na stworzenie w USA ośmiu regionalnych „hubów wodorowych” produkujących zielony wodór. W oczekiwaniu na rozdysponowanie tych pieniędzy, co ma nastąpić we wrześniu lub październiku, przedsiębiorstwa zgłosiły 22 projekty potencjalnych hubów.
      Wkrótce też ma ruszyć warty 2,65 miliarda USD projekt firm Mitsubishi Power Americas i Magnum Development, w ramach którego zainstalowane zostaną 840-megawatowe turbiny zasilane mieszaniną gazu naturalnego i wodoru, wspierane przez instalację fotowoltaiczną. W miejscu tym 220-megawatowy system elektrolizy będzie wytwarzał wodór. W znajdujących się w pobliżu podziemnych wysadach solnych powstaną zaś magazyny przechowujące do 300 GWh energii w postaci wodoru.
      Nowe amerykańskie przepisy powinny znacznie przyspieszyć prace prowadzone chociażby przez Hydrogen Council. To ogólnoświatowa organizacja skupiająca obecnie 132 korporacje pracujące nad technologiami wodorowymi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcom z University of Sheffield udało się rozwiązać jedną z zagadek ewolucji galaktyk. Zauważyli oni, że supermasywne czarne dziury znajdujące się w centrach niektórych galaktyk przyspieszają olbrzymie strumienie wodoru molekularnego wydobywające się z galaktyki. Jako, że wodór jest potrzebny do formowania się gwiazd, zjawisko powyższe ma bezpośredni wpływ na ewolucję galaktyk.
      Ucieczka wodoru z galaktyk jest jednym z elementów uwzględnianych w modelach teoretycznych, jednak dotychczas nie było wiadomo, w jaki sposób strumienie gazu są przyspieszane.
      Brytyjscy uczeni, wykorzystując Very Large Telescope zauważyli, że w pobliskiej galaktyce IC5063 molekularny wodór jest przyspieszany przez dżety elektronów do około 1 miliona kilometrów na godzinę. Elektrony, poruszające się niemal z prędkością światła, są z kolei napędzane przez czarną dziurę. Przyspieszanie gazu ma miejsce w obszarze, gdzie jest go bardzo dużo.
      Odkrycie pozwala nam lepiej zrozumieć, jaka przyszłość czeka Drogę Mleczną. Za około 4 miliardy lat zderzy się ona z Galaktyką Andromedy. Można zatem przypuszczać, że mocno skoncentrowany gaz, który pojawi się w centrum takiego systemu dwóch galaktyk, będzie napędzany przez czarną dziurę i zostanie wyrzucony z galaktyki.
      Profesor Clive Tadhunter zauważa, że molekularny wodór stanowi większość z przyspieszanej materii. Tymczasem jest to niezwykle delikatny gaz, który ulega zniszczeniu już przy niskoenergetycznych oddziaływaniach. To niezwykłe, że ten gaz molekularny może przetrwać spotkanie z dżetami elektronów poruszającymi się z prędkością bliską prędkości światła.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Brytyjscy naukowcy ze Science and Technology Facilities Council twierdzą, że dokonali przełomu na polu przechowywania wodoru. Przełom taki pozwoliłby na pojawienie się samochodów napędzanych wodorem.
      Wodór jest przez wielu uznawany za najlepsze paliwo dla pojazdów. Problem w tym, że jego transport i przechowywanie są niezwykle ryzykowne i kosztowne. Prace Brytyjczyków mają zaś zapewniać bezpieczeństwo i znacząco obniżyć koszty infrastruktury związanej z wykorzystaniem wodoru w roli paliwa.
      Substancją, która ma pozwolić na bezpieczne przechowywanie wodoru jest amoniak. Cząsteczka amoniaku składa się z jednego atomu azotu i trzech atomów wodoru. Istnieją bardzo efektywne katalizatory rozbijające amoniak na wspomniane atomy. Jednak najlepsze z nich składają się z bardzo drogich metali szlachetnych. Brytyjczycy zrezygnowali katalizatora i w jego miejsce wykorzystali dwa proste procesy chemiczne, dzięki którym uzyskali takie same wyniki co przy użyciu katalizatora, jednak cały proces pozyskania wodoru kosztował ułamek tego, ile kosztuje wykorzystanie katalizatora.
      Zdaniem naukowców infrastruktura do tankowania amoniaku może być równie prosta jak infrastruktura do tankowania LPG. W samym samochodzie amoniak może być przechowywany pod niskim ciśnieniem w zbiorniku z tworzywa sztucznego.
      Nasza metoda jest równie skuteczna jak najlepsze dostępnie obecnie metody z wykorzystaniem katalizatora. Jednak wykorzystywany przez nas materiał aktywny, amidek sodu, kosztuje grosze. Możemy efektywnie i tanio w czasie rzeczywistym wytwarzać wodór z amoniaku - cieszy się profesor Bill David. Niewielka ilość wodoru wymieszana z amoniakiem wystarczy do zapłonu konwencjonalnego silnika spalinowego. Jeszcze nie zoptymalizowaliśmy naszego procesu, ale sądzimy, że reaktor o pojemności 2 litrów będzie w stanie wyprodukować wystarczającą ilość wodoru, by napędzać średniej wielkości samochód rodzinny. Zastanawiamy się też, jak uczynić wykorzystanie amoniaku maksymalnie bezpiecznym i zredukować do zera emisję tlenków azotu - dodaje uczony.
      Amoniak już teraz jest jednym z najczęściej transportowanych związków chemicznych na świecie. Dzięki niemu powstaje niemal połowa żywności na świecie. Nie powinno być większych problemów ze zwiększeniem produkcji amoniaku na potrzeby motoryzacji. Jeśli brytyjska technologia się sprawdzi, może dojść do przełomu na rynku motoryzacyjnym. Producenci planują co prawda sprzedaż samochodów z ogniwami wodorowymi, jednak wiążą się z tym poważne obawy o bezpieczeństwo pojazdów ze zbiornikami na gaz pod wysokim ciśnieniem. Ponadto rozpowszechnienie się takich rozwiązań wymagałoby budowy niezwykle kosztownej infrastruktury. Amoniak wydaje się rozwiązywać oba te problemy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pod koniec obecnej dekady popularność ciężarówek napędzanych wodorem osiągnie punkt zwrotny, uważają szefowie dwóch największych na świecie producentów samochodów ciężarowych. W ciągu najbliższych lat na rynek ma trafiać coraz więcej pojazdów napędzanych wodorem, a pod koniec dekady ich popularność zacznie wyraźnie rosnąć.
      Martin Daum, szef Daimler Truck powiedział, że co prawda jeszcze w ciągu najbliższych 3–4 lat sprzedaż samochodów ciężarowych będzie niemal całkowicie zdominowana przez pojazdy napędzane silnikami Diesla, to w latach 2027–2030 na rynek coraz śmielej będą wchodziły pojazdy napędzane wodorem, a ich sprzedaż będzie szybko rosła. Z kolei Martin Lundstedt, szef Volvo Group, stwierdził, że ciężarówki z alternatywnym napędem będą szybko zyskiwały na popularności po tym, jak w roku 2025 rozpocznie się produkcja ogniw paliwowych. Oba koncerny zawiązały ostatnio joint venture, którego celem jest rozwój napędu wodorowego.
      Volvo zapowiada, że już w roku 2030 połowa ciężarówek tej marki sprzedawana w Europie wędzie napędzana silnikiem elektrycznym lub wodorowymi ogniwami paliwowymi. Natomiast od roku 2040 obie firmy chcą sprzedawać wyłącznie pojazdy z silnikami innymi niż spalinowe.
      Wspomniane powyżej joint venture o nazwie Cellcentric rozpocznie w 2025 roku produkcję wodorowych ogniw paliwowych. Wodór jest postrzegany jako paliwo najbliższej przyszłości dla wielkich ciężarówek pokonujących duże dystanse w Europie, USA i innych częściach świata. Martin Daum, który przewiduje, że w przyszłości połowa samochodów ciężarowych będzie napędzana silnikami elektrycznymi, a połowa wodorowymi, mówi, że jeśli musisz wjechać 40-tonową ciężarówką na wzgórze, to potrzebujesz olbrzymich ilości energii, a zapewnić ją może albo silnik diesla, albo wodór. Ogniwa paliwowe i wodór będą odgrywały olbrzymią rolę, dodaje Lundstedt.
      Obaj menedżerowie podkreślają, że bardzo ważną rolę muszą odegrać rządy poszczególnych państw. Powinny one doprowadzić do powstania odpowiedniej infrastruktury umożliwiającej tankowanie wodorem. Ich zdaniem do roku 2025 w Europie powinno istnieć około 300 punktów tankowania, a do roku 2030 – 1000.
      Obaj menedżerowie zauważają, że przez co najmniej kolejnych 15 lat ciężarówki napędzane akumulatorami i ogniwami wodorowymi będą droższe, niż samochody napędzane silnikami diesla. Daum zauważa, że przeciętny właściciel samochodu ciężarowego wydaje w ciągu jego użytkowania 3–4 razy więcej pieniędzy na paliwo, niż na zakup pojazdu. Zachętą do zakupu ciężarówek z alternatywnym typem napędu powinny być, jego zdaniem, nie dopłaty do samych samochodów, ale odpowiednie opłaty za emisję CO2 nakładane na paliwa kopalne.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...