Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Z pisma Chemistry World dowiadujemy się o pomyśle na pozyskiwanie wodoru z zupełnie nowego źródła. Gerardine Botte z Ohio University opracowała metodę, który pozwala na pozyskiwanie wodoru z... moczu.

Musimy pamiętać, że głównym (oczywiście, oprócz wody) składnikiem moczu jest mocznik, a w każdej jego molekule znajdują się cztery atomy wodoru. Są one, co niezmiernie istotne, słabiej związane z molekułą niż atomy wodoru z atomami tlenu w molekułach wody. A to z kolei oznacza, że pozyskanie wodoru z mocznika jest znacznie tańsze niż z wody.

Doktor Botte opracowała tanią aluminiową elektrodę, która służy do bardzo efektywnego pozyskiwania wodoru w procesie elektrolizy. Wystarczy wspomnieć, że do pracy potrzebuje ona napięcia rzędu 0,37 wolta, podczas gdy do pozyskania wodoru z wody konieczne jest napięcie 1,23 wolta.

Pani doktor jest przekonana, że jej metodę można w bardzo łatwy sposób skalować i stworzyć instalacje zajmując się pozyskiwaniem wodoru z najbardziej rozpowszechnionego odpadu na Ziemi. Uzyskamy tanie paliwo i przy okazji nieco oczyścimy ścieki.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

muszę poruszyć temat na zebraniu wspólnoty, zamiast płacić za ścieki jeszcze zarobimy :P

Czy ktoś obeznany z chemią (ja to miałem lata temu i to słaby byłem :D ) może mi powiedzieć jaki jest produkt uboczny rekacji odzyskiwania wodoru z mocznika (oprócz wodoru rzecz jasna;) )?

No i ta wydajność (za wiki): około 2,5% mocznika w moczu nie powala z nóg.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

to bedzie 2w1 wodor z wody i z mocznika będą pozyskiwać za 1 podejściem

 

już mam tą wizje, separator wodoru w każdym wc!

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Tak, mocz to niestety głównie woda.

 

Co do produktów ubocznych, to tak na oko oprócz wodoru powstanie azot oraz czad (lub dwutlenek węgla jeśli w reakcji będą uwalniać się dostateczne ilości energii aby dopalić czad do dwutlenku węgla tlenem z otoczenia - przy odpowiednim katalizatorze zapewne nie potrzeba wielkich nakładów energii - ogrzanie do 100-200*C zapewne by wystarczyło). Aha - przy dopalaniu czadu uwolni się więcej energii niż się dostarczyło, więc jeśli by ją odzyskiwać i zużywać np na cele grzewcze lub przekształcać na prąd do elektrolizy, to nakłady energetyczne na tę reakcję powinny być bardzo znikome :P

 

Bardzo fajna rzecz - tylko faktycznie podstawowym problemem jest niskie stężenie mocznika w moczu. Z tego względu całe przedsięwzięcie opłaca się jedynie w instalacjach przemysłowych - np oczyszczalniach ścieków..

 

Co do 2w1.. obawiam się że to nie takie proste :D Też o tym myślałem, ale podejrzewam że do obu procesów potrzebne by były nieco odmienne warunki. Co najwyżej instalacje do pozyskiwania wodoru mogły by odbierać podczyszczone ścieki i najpierw przepuszczać je przez instalację mocznikowo-wodorową, a później dopiero przez właściwą, wodno-wodorową. Takie rozwiązanie na pewno było by tańsze niż sprowadzanie wody specjalnie do elektrolizy..

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

najważniejsze że "surowiec" jest o niewyczerpalnych źródłach, łatwo dostępny no a przede wszystki koszt pozyskania wodoru jest mniejszy, a to jest głowny problem przy pozyskiwaniu wodory z wody, ponieważ koszt energetyczny pozyskania wodoru z wody przekracza energie uzyskaną z tego wodoru.

 

i wreszcie będziemy mogli sikać do baku heheheh, szybki postój i rodzinka zamiast w krzeczki to do baku i dalej w droge :P

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

W ciekłym kale (czyt. sraczce) jest też dużo atomów wodoru i odoru!, który można wykorzystać w przemyśle spożywczym czy kosmetyce!

Natomiast polski mocz był by idealnym półproduktem do produkcji wodoru gdyby nie brak certyfikowanych unijnie - uczciwych i czystych ODLEWNI!

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
"Musimy pamiętać, że głównym składnikiem moczu jest mocznik, a w każdej jego molekule znajdują się cztery atomy wodoru. Są one, co niezmiernie istotne, słabiej związane z molekułą niż atomy wodoru z molekułą wody. A to z kolei oznacza, że pozyskanie wodoru z mocznika jest znacznie tańsze niż z wody."

 

Chciałbym tylko zauważyć, że atomy wodoru w wodzie nie są związane z "cząsteczką wody" istotnym tutaj wiązaniem, a z tlenem - dopiero tlen i wodór jako całość tworzą cząsteczkę. Oczywiście można mówić o wiązaniu wodorowym, ale nie o nie tutaj chodzi.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Mam wrażenie, że głównym składnikiem moczu jest jednak woda.

Trudno się nie zgodzić :P Notka wyedytowana.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Śmierdząca sprawa.

za wikiedia człowiek  wydala od 0,6-2,5 litra powiedzmy ze będzie tego "liter"

(jakoś mam sentyment do tej jednostki  ale w kontekście przyjmowania płynów)i mamy 25 ml mocznika dziennie to chyba za dużo nie jest. Jeśli natomiast zaczęła by to robić oczyszczalnia to problemem będzie stężenie, można spokojnie przyjąć ze na jedno sikanie przypada jedno spuszczenie wody a czasem nawet mycie rąk!!! :P dołóżmy do tego pranie zmywarki wanny i prysznice i tak dalej i mamy to tak rozcieńczone ze to może się nie opłacić.

Ten pomysł ma dla mnie takie wewnętrzne fuj. To chyba wymyślił jakiś urofil.

 

Tylko czekać aż jakiś koprofil wpadnie na pomysł używania ludzkich odchodów do opalania mieszkań (choć to bywa na świecie stosowane) odpowiednie sitko do maszynki do mięsa podsuszyć i mamy eko-groszek prosto tanio i ekologicznie w warunkach domowych. Mam nadzieje ze żaden z moich sąsiadów nie otworzy mi takiej suszarni opału w okolicy.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ze stężeniem masz rację..

 

Aczkolwiek..

 

Może mocznik można łatwo oddzielić od wody? Wtedy nie było by problemu.

 

Albo jeszcze lepiej - może wcale nie trzeba go wydzielać z wody. Po prostu prowadzić elektrolizę przy obniżonym napięciu - wtedy mocznik zamieni się w wodór i 'spaliny' i zostanie sama woda. Ją można poddać kolejnej (mocniejszej) elektrolizie..

 

Nie wiem czy jest to możliwe i jakie należy spełnić warunki.. jakoś elektrochemia nigdy mnie nie kręciła :P

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Nie wiem czy jest to możliwe i jakie należy spełnić warunki.. jakoś elektrochemia nigdy mnie nie kręciła

Ty chyba jesteś robotem (i to nie na baterie) , bo to właśnie dzięki tej elektrochemii mogłeś się kręcić nawet przy pisaniu powyższego  posta.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Słuchaj, aż taki nieobeznany w tym temacie nie jestem - studiuję chemię, ale po prostu nigdy nie lubiłem wkuwania z elektrochemii szeregu napięciowego, na której elektrodzie co się wydzieli i tym podobnych dupereli. Wolę chemię nieorganiczną oraz katalizę.

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
      Paliwa, których używamy, nie są zbyt bezpieczne. Parują i mogą się zapalić, a taki pożar trudno jest ugasić, mówi Yujie Wang, doktorant chemii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside. Wang i jego koledzy opracowali paliwo, które nie reaguje na płomień i nie może przypadkowo się zapalić. Pali się jedynie wtedy, gdy przepływa przez nie prąd elektryczny. Palność naszego paliwa jest znacznie łatwiej kontrolować, a pożar można ugasić odcinając zasilanie, dodaje Wang.
      Gdy obserwujemy pożar współcześnie używanych paliw płynnych, to w rzeczywistości widzimy nie palący się płyn, a jego opary. To molekuły paliwa w stanie gazowym zapalają się pod wpływem kontaktu z ogniem i przy dostępie tlenu. Gdy wrzucisz zapałkę do pojemnika z benzyną, to zapalą się jej opary. Jeśli możesz kontrolować opary, możesz kontrolować pożar, wyjaśnia doktorant inżynierii chemicznej Prithwish Biswas, główny autor artykułu opisującego wynalazek.
      Podstawę nowego paliwa stanowi ciesz jonowa w formie upłynnionej soli. Jest podobna do soli stołowej, chlorku sodu. Nasza sól ma jednak niższą temperaturę topnienia, niższe ciśnienie oparów oraz jest organiczna, wyjaśnia Wang. Naukowcy zmodyfikowali swoją ciecz jonową zastępując chlor nadchloranem. Następnie za pomocą zapalniczki spróbowali podpalić swoje paliwo.
      Temperatura płomienia zapalniczki jest wystarczająco wysoka. Jeśli więc paliwo miałoby płonąć, to by się zapaliło, stwierdzają wynalazcy. Gdy ich paliwo nie zapłonęło od ognia, naukowcy przyłożyli doń napięcie elektryczne. Wtedy doszło do zapłonu paliwa. Gdy odłączyliśmy napięcie, ogień gasł. Wielokrotnie powtarzaliśmy ten proces: przykładaliśmy napięcie, pojawiał się dym, podpalaliśmy dym, odłączaliśmy napięcie, ogień znikał. Jesteśmy niezwykle podekscytowani opracowaniem paliwa, które możemy podpalać i gasić bardzo szybko, mówi Wang. Co więcej, im większe napięcie, tym większy pożar, co wiąże się z większym dostarczaniem energii z paliwa. Zjawisko to można więc wykorzystać do regulowania pracy silnika spalinowego. W ten sposób można kontrolować spalanie. Gdy coś pójdzie nie tak, wystarczy odciąć zasilanie, mówi profesor Michael Zachariah.
      Teoretycznie ciecz jonowa nadaje się do każdego rodzaju pojazdu. Jednak zanim nowe paliwo zostanie skomercjalizowane, konieczne będzie przeprowadzenie jego testów w różnych rodzajach silników. Potrzebna jest też ocena jego wydajności.
      Bardzo interesującą cechą nowej cieczy jonowej jest fakt, że można ją wymieszać z już istniejącymi paliwami, dzięki czemu byłyby one niepalne. Tutaj jednak również trzeba przeprowadzić badania, które wykażą, jaki powinien być stosunek cieczy jonowej do tradycyjnego paliwa, by całość była niepalna.
      Twórcy nowego paliwa mówią, że z pewnością, przynajmniej na początku, będzie ono droższe niż obecnie stosowane paliwa. Cieczy jonowych nie produkuje się bowiem w masowych ilościach. Można się jednak spodziewać, że masowa produkcja obniżyłaby koszty produkcji. Główną zaletą ich paliwa jest zatem znacznie zwiększone bezpieczeństwo. Warto bowiem mieć na uwadze, że w ubiegłym roku w Polsce straż pożarna odnotowała 8333 pożary samochodów spalinowych.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Wodór, najbardziej rozpowszechniony pierwiastek we wszechświecie, wciąż potrafi zaskoczyć naukowców. Pomimo dziesięcioleci intensywnych badań i bardzo prostej struktury – w końcu atom wodoru składa się z jednego protonu i jednego elektronu – wiele jego właściwości wciąż pozostaje tajemnicą. Naukowcy z Uniwersytetu Christiana Albrechta w Kilonii i Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf drogą teoretycznych obliczeń zauważyli niespodziewaną właściwość wodoru. W warunkach wysokiego ciśnienia wodór powinien zachowywać się jak roton, kwazicząstka wprowadzona przez Richarda Feynmana na określenie stanów wzbudzonych nadciekłego helu-4.
      To niespodziewane zachowanie wodoru przejawia się na przykład niezwykłym rozpraszaniem promieniowania rentgenowskiego w gęstym wodorze. Normalnie promieniowanie rentgenowskie przekazuje energię do elektronów, a transfer energii jest tym większy, im większy jest przekazany pęd. W przeprowadzonych obliczeń wynika jednak, że w gęstym wodorze energia może spadać wraz ze wzrostem transferu pędu.
      Zjawisko takie obserwowano dotychczas jedynie w bardzo egzotycznych układach, cieczach Bosego schłodzonych to temperatury bliskiej zeru absolutnemu. Ciecze takie znajdują się w stanie nadciekłym, zachodzą w nich zjawiska kwantowe i nie da się ich opisać na gruncie klasycznej mechaniki. Ta nowa właściwość wodoru jest powodowana przez elektrony, które nie są powiązane z atomami. Jeśli wodór zostanie wzbudzony promieniowaniem rentgenowskim o pewnej długości fali, elektrony mogą zbliżyć się do siebie na niezwykle małą odległość, a nawet tworzyć pary, mimo że zwykle się odpychają, wyjaśniają profesor Michael Bonitz i doktor Tobias Dornheim.
      Naukowcy dokładnie wyliczyli, jakie właściwości wodoru powinny zostać zaobserwowane w opisywanych przez warunkach. Teraz fizycy-eksperymentatorzy mogą pokusić się o zweryfikowanie tych obliczeń w praktyce.

      « powrót do artykułu
    • przez 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
    • przez 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
    • przez 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
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...