Як надзаряджений сміттєвий газ може виробляти більше зеленої енергії

Синтетичні сполуки, що називаються "силоксанами" з побутових продуктів, таких як шампунь та моторне масло, знаходять своє місце на звалищах і перезаряджають біогаз, який виробляють сміттєзвалища, повідомляють дослідники.

Хоча це сьогодні проблема, дослідники кажуть, що це може бути можливістю отримати більше енергії з сміттєзвалища.

Сполуки ефективно проводять тепло і взаємодіють з водою, і як така їх популярність зросла в різних споживчих продуктах. Це означає, що все більше силоксанів прямують на місцеве сміттєзвалище.

Біогаз стосується паливних газів, які синтезуються з різних біологічних чи органічних сировинних ресурсів, таких як сміттєзвалища та очисні споруди. В останні роки стало зрозуміло, що силоксани завдають шкоди енергогенеруючому обладнанню, яке заправляється звалищним газом. Але дослідники стверджують, що можливо використати силоксани для отримання більшої кількості енергії.

Як ракетне паливо

Дослідники провели перший хімічний аналіз того, як силоксани впливають на біогаз. Вони виявили, що силоксани підвищують реактивність біогазу, що призводить до більш швидкого займання в двигунах і вивільнення більшої кількості енергії. Але силоксани в біогазі можуть пошкодити ці двигуни - як правило, газові турбіни, що генерують енергію, і поршневі двигуни.

"Силоксани дуже запалюються", - каже Маргарет Вулдрідж, професор машинобудування та директор програми стипендіатів Dow в Мічиганському університеті. «Вони змінюють хімію біогазу як божевільний. Цей матеріал схожий на ракетне паливо, буквально - божевільно-реактивний ».

Силоксани по суті змінюють «швидкість полум'я» біогазу, що є мірою того, наскільки швидко паливо згорає і приводить в дію турбіну або поршень.

Біогаз складається в основному з метан. У природі є газ метану, але він також виробляється, коли органічний матеріал розкладається на сміттєзвалищах разом з воднем, оксидом вуглецю та іншими вуглеводнями. Метан є основним компонентом природний газ і біогаз, роблячи як цінні джерела палива, так і енергію, які чистіші від вугілля.

Однак в атмосфері метан особливо добре втримує тепло, що додає до нашої проблеми глобального потепління. Зокрема, метан у 30 разів ефективніший a парниковий газ, ніж CO2. За даними EPA, на сміттєзвалища для твердих побутових відходів припадає 14% усіх викидів метану, пов'язаних з людиною, щорічно - третє за величиною джерело газу та нафтової промисловості та сільського господарства.

Ця власність стимулювала зусилля по захопленню метану на звалищах та використанні його як паливо, замість того, щоб дозволити йому вийти без перевірки.

Вимірювання запалюваності

У цьому дослідженні дослідники окремо випробували суміші водню та оксиду вуглецю, що містять два силоксани - триметилсиланол (TMSO) та гексаметилдісілоксан (HMDSO) - проти сумішей водню та оксиду вуглецю без силоксанів.

Зокрема, дослідники визначали, скільки часу потрібно, щоб запалити кожну суміш. Вчені вважають паливо, яке має коротшу затримку займання, більш запальним чи реактивним - і водень є одним із найбільш реактивних видів палива, яке ми використовуємо.

Водень та оксид вуглецю з ТМСО спричинили час затримки займання, який на 37% був швидшим порівняно з еталонним випадком. А метан, влитий в HMDSO, приводив до часу затримки на 50% швидше.

Дослідники сподіваються, що їх робота проливає світло на те, як силоксани змінюють продуктивність двигуна при використанні в якості палива.

"Концентрація силоксанів у слідах була відомою проблемою в застосуванні біогазу - це призвело до утворення абразивних відкладень кремнезему на компонентах двигуна", - каже докторська ступінь доктора Рахіль Швінд. «З цієї причини більшість попередніх досліджень у цій галузі були зосереджені на тому, як вивести їх із захопленого газу».

Потенціал силоксанів

Поряд із проблемою, яку представляють силоксани, є і потенціал. Вулдрідж каже, що силоксани можуть бути ключовими для отримання більшого виробництва енергії з біогазу.

"Ми б хотіли, щоб ми могли їх використовувати як джерело енергії", - каже вона.

Аналіз хімії згоряння - це крок у цьому напрямку.

"Це потенційно може заперечувати потребу в очищенні чи видаленні під час переробки біогазу та зменшення витрат", - говорить Швінд. "Якщо ми можемо знизити ці витрати, це наближає біогаз до справжнього палива, нейтрального вуглецю. І якщо ми зможемо зробити звалищний газ більш економічно привабливим варіантом, у операторів полігону буде більше стимулів для захоплення та використання цього шкідливого парникового газу ».

Дослідження з’являється в журналі Горіння і полум'я.

Програма фундаментальних наук про енергетику США підтримала дослідження.

Оригінальне дослідження

Суміжні книги

Недолік: Найбільш всеосяжний план, який пропонувався змінити глобальне потепління

Пол Хоукен і Том Стейер
9780143130444В умовах поширеного страху та апатії міжнародна коаліція дослідників, професіоналів та вчених зібралася, щоб запропонувати набір реалістичних та сміливих рішень щодо зміни клімату. Тут описано сто прийомів і практик - деякі добре відомі; про які ви, можливо, ніколи не чули. Вони варіюються від чистої енергії до навчання дівчат у країнах з низьким рівнем доходу до використання методів землекористування, які витягують вуглець з повітря. Рішення існують, є економічно вигідними, і громади в усьому світі в даний час приймають їх з вмінням і рішучістю. Доступний на Amazon

Проектування кліматичних рішень: Посібник з політики щодо енергії з низьким вмістом вуглецю

Гал Харві, Роббі Орвіс, Джефрі Ріссман
1610919564Зважаючи на наслідки змін клімату, необхідність скорочення глобальних викидів парникових газів є не менш нагальною. Це важке завдання, але технології та стратегії їх вирішення існують сьогодні. Невеликий набір енергетичної політики, добре розроблений та реалізований, може поставити нас на шлях низького рівня вуглецю. Енергетичні системи великі та складні, тому енергетична політика повинна бути цілеспрямованою та економічно ефективною. Підходи одного розміру, які просто не підуть на роботу. Політикам потрібен чіткий, всеосяжний ресурс, який визначає енергетичну політику, яка матиме найбільший вплив на наше майбутнє клімату, та описує, як добре розробити цю політику. Доступний на Amazon

Це змінює все: капіталізм проти клімату

автор: Наомі Кляйн
1451697392In Це змінює все Наомі Кляйн стверджує, що зміни клімату - це не лише одна проблема, яку слід акуратно подати між податками та охороною здоров'я. Це тривога, яка закликає нас виправити економічну систему, яка вже багато в чому нас не дає. Клейн ретельно будує випадок того, наскільки масово скорочення викидів парникових газів - це наш найкращий шанс одночасно зменшити розбіжність нерівності, переосмислити наші розбиті демократії та відновити наші поглиблені місцеві економіки. Вона висловлює ідеологічне відчай заперечувачів зміни клімату, месіанські марення потенційних геоінженерів та трагічний дефектизм занадто багатьох зелених ініціатив. І вона точно демонструє, чому ринок не (і не може) виправити кліматичну кризу, а навпаки, погіршить ситуацію із все більш екстремальними та екологічно згубними методами видобутку, що супроводжуються бурхливим капіталізмом катастроф. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, і ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.

enafarZH-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

слідкуйте за InnerSelf далі

Facebook-iconщебетати значокrss-значок

Отримайте останні по електронній пошті

{emailcloak = off}

ОСТАННІ ВІДЕО

Для досягнення нульових викидів уряд повинен вирішити перешкоди, що відводять людей від електромобілів
Для досягнення нульових викидів уряд повинен вирішити перешкоди, що відводять людей від електромобілів
by Swapnesh Masrani
Уряди Великобританії та Шотландії поставили амбітні цілі, щоб до 2050 та 2045 рр. Перетворитись на нульову економіку вуглецю ...
Весна приходить раніше в США, і це не завжди хороші новини
Весна приходить раніше в США, і це не завжди хороші новини
by Тереза ​​Криммінс
У більшій частині Сполучених Штатів потеплілий клімат сприяв приходу весни. Цей рік не є винятком.
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
by Алан Н Вільямс та ін
В останньому звіті Міжурядової групи з питань зміни клімату (МГЕЗК) зазначається, що без істотного зниження…
Місто Джорджія отримує половину електроенергії від сонячної ферми президента Джиммі Картера
Місто Джорджія отримує половину електроенергії від сонячної ферми президента Джиммі Картера
by Джонна Крейдер
Рівнина, штат Джорджія, невелике містечко, що знаходиться на південь від Колумба, Макона та Атланти та на північ від Олбані. Це…
Більшість дорослих США вважають, що зміни клімату є найбільш важливим питанням сьогодні
by Американська Психологічна Асоціація
У міру того, як наслідки зміни клімату стають більш очевидними, більше половини дорослих США (56%) кажуть, що кліматичні зміни - це…
Як ці три фінансові компанії могли змінити напрямок кліматичної кризи
Як ці три фінансові компанії могли змінити напрямок кліматичної кризи
by Мангуліна Ян Фіхтнер та ін
Мовчазна революція відбувається в інвестуванні. Це зміна парадигми, яка матиме глибокий вплив на корпорації,…
Інвестування в зміну клімату
by Goldman Sachs
Підкаст «Верх розуму в Goldman Sachs» - У цьому епізоді ми розбираємось у тому, що може бути найважливішим питанням нашого часу:…
Зміна клімату: брифінги з Південної Африки
by Цифрові новини SABC
Зміна клімату впливає на всіх нас, але це може бути заплутаною справою. Три провідні вчені Південної Африки, які мають ...

ОСТАННІ СТАТТІ

Чому бідніші околиці більше ризикують у потеплінні містах
Чому бідніші околиці більше ризикують у потеплінні містах
by Джейсон Бірн та Тоні Меттьюз
Багато причин цього включають політику ущільнення міст, зміни клімату та соціальні тенденції, такі як великі будинки ...
Друга з нас чаша з пилом вдарила б про світові запаси продовольства
Друга з нас чаша з пилом вдарила б про світові запаси продовольства
by Тім Радфорд
Коли Великі рівнини США знову постраждають від стійкої посухи, світові запаси продовольства відчують спеку.
Піднімаються моря: щоб зберегти людей в безпеці, нехай природа формує узбережжя
Піднімаються моря: щоб зберегти людей в безпеці, нехай природа формує узбережжя
by Іріс Мьоллер
Навіть за найконсервативніших сценаріїв зміни клімату рівень моря на 30 см вище, ніж зараз, здається всім, але певним ...
Для досягнення нульових викидів уряд повинен вирішити перешкоди, що відводять людей від електромобілів
Для досягнення нульових викидів уряд повинен вирішити перешкоди, що відводять людей від електромобілів
by Swapnesh Masrani
Уряди Великобританії та Шотландії поставили амбітні цілі, щоб до 2050 та 2045 рр. Перетворитись на нульову економіку вуглецю ...
Величезні екосистеми можуть згортатися менше ніж за 50 років
Величезні екосистеми можуть згортатися менше ніж за 50 років
by John Dearing та ін
Ми знаємо, що екосистеми, що переживають стрес, можуть досягти того, що вони швидко руйнуються в щось дуже інше.
Нарешті, Індія серйозно сприймає кліматичну кризу
Нарешті, Індія серйозно сприймає кліматичну кризу
by Ніведіта Хандекар
З фінансовими втратами та великою кількістю загиблих від кліматичних катастроф постійно зростаючи, Індія нарешті ...
Ми вчені, що займаються кліматом, точно не знають, як розгортатиметься криза, поки не пізно
Ми вчені, що займаються кліматом, точно не знають, як розгортатиметься криза, поки не пізно
by Вольфганг Кнорр та Вілл Стеффен
Якщо ми тримаємось за речі занадто довго, зміни можуть відбутися раптово і навіть катастрофічно.
Як ми маємо боротися зі змінами клімату, як це третя світова війна
Як ми маємо боротися зі змінами клімату, як це третя світова війна
by Девід Блер та ін
У 1896 р. Шведський вчений Сванте Арреніус дослідив, чи впливає температура Землі на наявність…