Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

 

już mam tą wizje, separator wodoru w każdym wc!

Share this post


Link to post
Share on other sites

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..

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

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!

Share this post


Link to post
Share on other sites
"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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

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
      Studenci z Uniwersytetu w Kapsztadzie stworzyli cegły z... ludzkiego moczu. Niezwykły materiał budowlany powstał dzięki naturalnemu procesowi o nazwie mikrobowe wytrącanie węglanów. Jest on podobny do procesu, w którym powstają muszle stworzeń morskich.
      Południowoafrykańscy studenci wykorzystali luźny piasek i bakterie, wytwarzające ureazę. Gdy pojawi się mocz, ureaza rozkłada mocznik, tworząc w złożonym procesie chemicznym węglan wapnia. To wiąże piasek i możemy otrzymać zadany kształt, na przykład cegłę.
      Osiągamy tutaj podwójną korzyść. Z jednej strony pozbywamy się moczu, z drugiej zaś otrzymujemy materiał budowlany, który powstaje w temperaturze pokojowej. Tradycyjne cegły wymagają wypalania w bardzo wysokich temperaturach, co jest procesem energochłonnym i wiąże się z emisją dużych ilości dwutlenku węgla.
      Nowe cegły można dobierać pod wymagania klienta. Jeśli klient chce mieć cegłę o 40% bardziej wytrzymałą niż wapień, to po prostu dajemy bakteriom więcej czasu na działanie. Im dłużej one pracują, tym bardziej wytrzymały jest materiał końcowy. Możemy więc optymalizować ten proces, mówi doktor Dyllon Randall, który nadzorował badania swoich studentów.
      Pomysł wykorzystania mocznika do wytwarzania cegieł testowano kilka lat temu w USA. Wówczas jednak użyto syntetycznych roztworów, a Suzanne Lambert i Vukheta Mukhari postanowili wykorzystać ludzki mocz. Dodatkową zaletą opracowanego przez nie procesu jest fakt, że produktami ubocznymi produkcji cegieł są azot i potas, ważne składniki komercyjnych nawozów sztucznych.
      Jak informuje Randall, mocz stanowi mniej niż 1% objętości ścieków bytowych, ale znajduje się w nim 80% azotu, 56% fosforu i 63% potasu obecnych w ściekach. Około 97% fosforu z moczu można wykorzystać do produkcji fosforanu wapnia, ważnego składnika nawozów, którego naturalne światowe rezerwy powoli się wyczerpują.
      W Kapsztadzie powstała nowatorska metoda, która pozwala na całkowity recykling moczu. Najpierw jest on zbierany w specjalnych pojemnikach, gdzie powstaje nawóz w stanie stałym. Pozostały płyn jest wykorzystywany do produkcji cegieł, a to, co pozostaje, służy do wyprodukowania drugiego nawozu. Całość moczu jest zamieniana w trzy użyteczne produkty. Kolejnym krokiem jest zoptymalizowanie całego procesu tak, by przynosił on zysk, mówi doktor Randall.
      Wykorzystanie powyższego pomysłu nie będzie proste. Trzeba by rozstrzygnąć kwestię zbierania i transportu moczu oraz zadbać o społeczną akceptację dla produktów z niego uzyskanych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Firma Hitachi ma zamiar przeprowadzić pierwsze testy wykrywania nowotworu z próbek moczu. Jeśli opracowana przed dwoma laty metoda się sprawdzi, zyskamy niezwykle łatwy w przeprowadzeniu test wykrywania nowotworów piersi i jelita grubego.
      Rzecznik prasowy Hitachi, Chiharu Odaira poinformował, że przedsiębiorstwo przeprowadzi badania na 250 próbkach moczu, by sprawdzić, czy przechowywane w temperaturze pokojowej próbki nadają się do analizy. Jeśli zastosujemy tę metodę w praktyce, ludzie będą mogli samodzielnie przeprowadzać testy, bez konieczności wizyty u lekarza i pobierania krwi, stwierdził Odaira. Co więcej, nowa metoda może znaleźć też zastosowanie przy wykrywaniu nowotworów u dzieci. Było by to szczególnie korzystne w przypadku małych dzieci, które boją się igieł, dodaje Odaira.
      Przeprowadzone przed kilkoma miesiącami badania wykazały, że nowy test może potencjalnie wykrywać osiem rodzajów nowotworów i to na etapie przed pojawieniem się przerzutów. Test polega na poszukiwaniu w moczu produktów przemiany materii będących biomarkerami procesu nowotworowego.
      Testowanie nowej technologii potrwa do września, a w badaniach będą brali udział naukowcy z Nagoya University. Chcemy rozpocząć sprzedaż naszego testu w latach 20. bieżącego wieku, ale wiele zależy od innych czynników, takich jak wydanie zezwoleń przez władze, mówi Odaira.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Grafen ma wiele niezwykłych właściwości, jednak nie jest materiałem piezoelektrycznym.  Piezoelektryczność to właściwość niektórych materiałów, polegająca na tym, że przy zginaniu, ściskaniu i skręcaniu materiały te produkują ładunki elektryczne. Występuje też zależność odwrotna - pole elektryczne wywołuje odkształcenie materiału piezoelektrycznego, dając nad nim duża kontrolę.
      W ACS Nano ukazał się artykuł, w którym dwóch inżynierów ze Stanford University opisuje, w jaki sposób nadali grafenowi właściwości piezoelektryczne.
      Fizyczne deformacje, jakie możemy tworzyć, są wprost proporcjonalne do przyłożonego pola elektrycznego, co daje nam niedostępną wcześniej możliwość kontrolowania elektroniki w nanoskali - stwierdził Evan Reed, szef Materials Computation and Theory Group i główny autor badań. To pozwala mieć nadzieję, na zrealizowanie koncepcji ‚straintroniki’, zwanej tak ze względu na sposób, w jaki pole elektryczne w sposób przewidywalny zmienia kształt sieci krystalicznej węgla - dodał uczony.
      Mitchell Ong, autor artykułu w ACS Nano, uważa, że „piezoelektryczny grafen może może zapewnić niedostępny dotychczas stopień elektrycznej, mechanicznej i optycznej kontorli nad różnymi urządzeniami, od ekranów dotykowych po nanotranzystory“.
      Za pomocą symulacji przeprowadzanych na superkomputerach, inżynierowie sprawdzali skutki domieszkowania grafenu po jednej lub obu stronach sieci krystalicznej. Modelowano domieszkowanie litem, wodorem, potasem i fluorem oraz ich kombinacjami. Wyniki zaskoczyły naukowców. Sądziliśmy, że pojawi się efekt piezoelektryczny, ale będzie on słaby. Tymczasem jest on podobny do występującego w tradycyjnych materiałach - mówi Reed.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Włoskie Ministerstwo Ochrony Środowika oceniło, że rośnie niebezpieczeństwo katastrofy ekologicznej u wybrzeży Półwyspu Apenińskiego. Zbiorniki statku wycieczkowego Costa Concordia, który rozbił się o skały w pobliżu wyspy Giglio, są wypełnione 2300 tonami paliwa.
      Ryzyko dla środowiska jest bardzo, bardzo wysokie. Naszym celem jest zapobieżenie wyciekowi. Pracujemy nad tym, ale mamy coraz mniej czasu - powiedział minister Corrado Clini.
      Wokół Giglio istnieje naturalny park morski, znany ze zróżnicowanej fauny i flory, przejrzystych wód i świetnych warunków do nurkowania. Jak mówi Clini, władze nie wykluczają wprowadzenia stanu wyjątkowego, co pozwoliłoby na wykorzystanie funduszy przewidzianych na tego typu okoliczności.
      Największe zagrożenie dla statku stanowi pogarszająca się pogoda. Ratownicy obawiają się, że fale zepchną jednostkę w stronę pobliskiego zbocza i Costa Concordia zsunie się o kilkadziesiąt metrów wgłąb wód Morza Śródziemnego. Jeden z ekspertów, pracujących na miejscu katastrofy, stwierdził, że na razie statek mocno trzyma się na skałach, jednak fale z pewnością go przesuną.
      Zauważono już wyciek ze statku, jednak na razie nie wiadomo, czy jest to paliwo. Na wszelki wypadek ustawiono bariery ochronne. Paliwo, z którego korzysta Costa Concordia jest bardzo gęste i trudno jest je wypompować bez uprzedniego podgrzania. Jego usunięciem i likwidacją ewentualnego wycieku ma zająć się holenderska firma SMIT.
      Okazało się też, że ekolodzy od dawna przestrzegali przed tego typu katastrofą. Od lat walczyli, by wielkim statkom nie wolno było pływać w pobliżu Wysp Toskańskich (Giglio, Montecristo, Pianosa, Elba, Capraia i Gorgona). Minister Clini zgadza się z opinią organizacji ekologicznych, mówiąc, że propozycja trzymania wielkich jednostek z dala od tak cennych przyrodniczo i kulturowo obszarów to głos zdrowego rozsądku.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Pennsylvania State University powstało ogniwo paliwowe produkujące wodór z materii organicznej. Nie wymaga ono użycia zewnętrznego zasilania i nie emituje do atmosfery związków węgla.
      Ten system może produkować wodór w każdym miejscu, w którym woda morska występuje w pobliżu ścieków. Nie jest do tego potrzebna sieć elektryczna, a całość jest neutralna pod względem emisji węgla. To niewyczerpane źródło energii - mówi profesor Bruce E. Logan.
      W nowym ogniwie zachodzi elektroliza, w której biorą udział mikroorganizmy produkujące wodór z materii organicznej. Już wcześniej przeprowadzano tego typu elektrolizę, jednak za każdym razem ogniwo paliwowe wymagało zewnętrznego zasilania. Teraz Logan i jego współpracownik, doktor Younggy Kim, wykorzystali różnicę w zasoleniu wody morskiej i słodkiej do uzyskania dodatkowej energii potrzebnej w całym procesie.
      Wyniki ich badań, opublikowanych w Proceedings of the National Academy of Sciences pokazują, że czysty wodór może być efektywnie produkowany z niewyczerpanych zasobów wody morskiej i wody słodkiej z dodatkiem biodegradowalnej materii organicznej.
      Efektywność ogniw wynosi 58-64 procent, co pozwala na uzyskanie 0,8 do 1,6 metra sześciennego wodoru z każdego metra sześciennego wprowadzonego płynu. Naukowcy szacują, że do przepompowywania wody w systemie zużywane jest tylko 1% produkowanej przezeń energii.
      Kluczem do sukcesu było wykorzystanie odwróconej elektrodializy (OED), która pozwala na pozyskanie energii z różnicy potencjałów pomiędzy wodą słodką a słoną. Już wcześniej proponowano pozyskiwanie energii z licznych membran OED, jednak okazały się one niepraktyczne. Membrany OED do hydrolizy wody potrzebują napięcia 1,8 wolta, co wymagałoby użycia aż 25 par membran. Logan wpadł na pomysł wykorzystania w jednym systemie membran oraz bakterii wytwarzających prąd z materii organicznej, co pozwoliło na zmniejszenie liczy par membran do zaledwie pięciu.
      W roli katalizatora została użyta platyna, jednak badania już wykazały, że możliwe jest też wykorzystanie siarczku molibdenu. Wówczas jednak wydajność systemu spada do 51%.
      Prace Logana były finansowane przez KAUST.
×
×
  • Create New...