car >> машина >  >> Двигатель
  1. Авто ремонт
  2.   
  3. Уход за автомобилем
  4.   
  5. Двигатель
  6.   
  7. Электромобиль
  8.   
  9. Автопилот
  10.   
  11. Автомобиль Фото

Можем ли мы сделать выхлопные трубы, которые улавливают CO2?


Галерея изображений:экологические проблемы Смог над Пекином, Китай, май 2008 г. Страна является крупнейшим источником выбросов углекислого газа; Соединенные Штаты занимают второе место. Смотрите больше фотографий экологических проблем. Гуан Ню / Getty Images

Во всем мире люди все больше обеспокоены выбросами углекислого газа (CO2). Конечно, скептики изменения климата выдвигают разумные гипотезы, предполагающие, что изменения климата являются просто естественным глобальным циклом, и нам, людям, просто придется переждать его. Но идея о том, что люди способствуют изменению климата, становится все более приемлемой. В связи с этим ученые думают, как сократить выбросы парниковых газов (ПГ) в атмосферу.

Один из способов — создать топливо, которое не производит двуокись углерода в качестве побочного продукта, как это делают ископаемые виды топлива. Биотопливо, такое как целлюлозный этанол, полученный из кукурузы или проса, по-прежнему выделяет CO2 при сжигании для получения энергии, но в гораздо меньших количествах — на 85 процентов меньше [источник:Ван]. Сжигание водорода для питания автомобиля не приводит к образованию углекислого газа; единственным побочным продуктом является вода. А электричество, произведенное из возобновляемых источников, таких как ветер или солнечная энергия, вообще не производит никаких выбросов.

Проблема этих технологий в том, что они все еще находятся в стадии разработки. Исследователи сталкиваются с такими препятствиями, как стоимость и коэффициент чистой энергии. - потребление энергии по сравнению с выходом энергии - что делает нефть более привлекательной, чем альтернативные источники топлива. Это важно, потому что наш мир питается от нефти. От самолетов, позволяющих путешествовать, до грузовиков, перевозящих продукты питания, и электростанций, производящих электроэнергию, нефть доминирует в мировой экономике.

Это довольно хороший вопрос:если мы зависим от нефти, но беспокоимся о выбросах углекислого газа, почему бы нам просто не улавливать выбросы CO2?

На самом деле, исследователи изучают это прямо сейчас. Профессор Крис Джонс из Технологического института Джорджии (Технологический институт Джорджии) и его команда разработали материал под названием гиперразветвленный аминокремнезем. (HAS), который улавливает и хранит выбросы углекислого газа.

Так скоро ли мы найдем выхлопные трубы на автомобилях из HAS, и что это вообще за материал? Узнайте на следующей странице.

>Гиперразветвленная аминосилика


Аспирант Технологического института Джорджии Джеффри Дрез демонстрирует трубчатый реактор, заполненный адсорбентом HAS, диспергированным в песке. Фото предоставлено Гэри Миком/Georgia Tech

Так будут ли в ближайшем будущем выхлопные трубы наших автомобилей изготавливаться из этого вещества, называемого гиперразветвленным аминосиликатом (HAS)? Доктор Крис Джонс говорит, что он так не думает; хранение уловленного углерода из всех этих выхлопных труб было бы слишком дорогостоящим. Вместо этого Джонс и его команда из Технологического института Джорджии (Georgia Tech) сосредоточились на еще более крупном источнике выбросов углекислого газа — электростанциях.

Вы можете думать об электричестве как о чистой энергии. Но задумывались ли вы когда-нибудь, откуда берется электричество? Поскольку это энергоноситель, электричество получает энергию из другого источника. В Соединенных Штатах большая часть этой энергии — 50 процентов — поступает из угля [источник:Pew]. Электростанции во всем мире используют достаточное количество ископаемого топлива для производства энергии, что составляет 26 процентов глобальных выбросов CO2; на транспорт (включая самолеты, поезда и автомобили) приходится 13 процентов по всему миру [источник:IPCC].

Джонс нацелился на очистку дымовых труб. HAS может помочь, поглощая CO2. Исследователи из Технологического института Джорджии использовали ковалентную связь. (объединение двух молекул путем присоединения их электронов) для связывания аминов -- органические соединения на основе азота -- с кремнеземом (кварц) [источник:Технологический институт Джорджии]. В результате получается аминосилика. , порошкообразное вещество, похожее на белый песок. Внутри вещества в результате соединения рождается ряд ветвей, напоминающих деревья, отсюда и название:гиперразветвленный. На концах ветвей находятся аминосайты, которые захватывают CO2.

Когда HAS смешали с песком, химики обнаружили, что полученное соединение способно улавливать углекислый газ, когда через него проходят дымовые газы — выбросы из дымовых труб.

Соединение HAS не только улавливает CO2, но и цепляется за него. Чтобы высвободить углекислый газ, материал необходимо нагреть, а выделившийся CO2 можно улавливать и хранить (в виде газа или охлажденного до жидкого состояния) в процессе, называемом депонированием углерода. . На самом деле это более захватывающе, чем кажется. Это не только сократит выбросы CO2, но и позволит повторно использовать улавливаемый CO2 для производства биотоплива. Одна компания выращивает водоросли в Луизиане для использования в качестве биотоплива. Водоросли питаются захваченным CO2 [источник:EcoGeek].

Гиперразветвленный аминокремнезем имеет некоторые преимущества перед другими методами секвестрации углерода. Во-первых, он подлежит вторичной переработке. HAS можно использовать снова и снова; Исследователи Технологического института Джорджии проверили одну партию 12 раз и обнаружили, что заметного снижения адсорбции не произошло [источник:Технологический институт Джорджии]. Также на материал не влияет влага, что является плюсом, так как в дымовых газах присутствует водяной пар. Это также низкое потребление энергии; единственная необходимая энергия исходит от выработки тепла, которое выделяет CO2.

Но есть некоторые проблемы, которые стоят перед проектом. Во-первых, реакция CO2/амин, связывающая углекислый газ с ветвями, приводит к выделению тепла. Исследователи обнаружили, что аминокремнезем лучше всего улавливает CO2 при низких температурах, поэтому они должны выяснить, как быстро избавиться от выделяющегося тепла, чтобы CO2 связывался. Другая проблема заключается именно в том, как наносить состав. Можно ли его упаковать в дымовые трубы? Можно ли изготовить из материала съемные диски, закрывающие отверстия дымовых труб?

Хотя HAS, возможно, никогда не будет обнаружен в выхлопных трубах, если исследователи из Технологического института Джорджии смогут снизить выбросы углекислого газа только за счет производства энергии, они предложат новый способ решить наши проблемы с парниковыми газами.

Для получения дополнительной информации об изменении климата и других связанных темах посетите следующую страницу.

>Дополнительная информация

Статьи по теме HowStuffWorks

  • Что делать с глобальным потеплением?
  • Правы ли климатические скептики?
  • Можно ли переоборудовать машину для работы на воде?
  • Может ли соленая вода питать автомобили?
  • Грассолин:можно ли заправлять автомобили травой?
  • Как работает углеродный след
  • Как работает электричество
  • Можем ли мы похоронить проблему CO2 в океане?

Больше отличных ссылок

  • Межправительственная группа экспертов по изменению климата
  • Школа химической и биомолекулярной инженерии Технологического института Джорджии
  • Aquatic Energy, производители биотоплива из водорослей

>Источники

  • Эльперин, Джульетта. «Подробно о выбросах электростанций в мире». Вашингтон пост. 15 ноября 2007 г. http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/11/14/AR2007111402010.html
  • Джеймс, Мэтт. «CES 2008 - планирование водной энергетики для 5 млн баррелей топлива из водорослей». ЭкоГик. 9 января 2008 г. http://www.ecogeek.org/content/view/1269/84/
  • Джонс, Крис, доктор философии. Профессор биохимии Технологического института Джорджии. Личная переписка. 22 мая 2008 г.
  • Уилер, Дэвид и Уммел, Кевин. «Расчет CARMA:глобальная оценка выбросов CO2 в энергетическом секторе — рабочий документ 145». Центр глобального развития. Май 2008 г. http://www.cgdev.org/content/publications/detail/16101/
  • "Амины". Университет штата Джорджия. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Organic/amine.html
  • "Исследование этанола в Аргоннской национальной лаборатории:ключевые моменты". Министерство энергетики США. http://www.этанолrfa.org/objects/documents/files/DOE_Summary_of_Argonne.pdf
  • "Изменение климата, 2007 г.:Обобщающий доклад — резюме для политиков". Межправительственная комиссия по изменению климата. 2007 г. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr_spm.pdf
  • "Недорогой многоразовый материал может способствовать улавливанию углекислого газа". Технологический институт Джорджии. 6 марта 2008 г. http://www.gatech.edu/newsroom/release.html?id=1746

Уход за автомобилем

Профессиональные решения для блокировки автомобилей своими руками:преимущества и недостатки

Уход за автомобилем

Обсуждение сервисного консультанта | Удивительного недостаточно

Авто ремонт

Автоклуб BDP – ИЮЛЬСКИЙ розыгрыш!

Автомобиль Фото

Volvo XC60 2021 B5 Надпись Внешний вид