Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
Обсяги виробництва на підприємстві «Південкабель» збільшились на 40%
13.11.2018р.

Продукція, яку випускає харківський завод,...

Міністр енергетики США: Малі модульні реактори – перспективний проект для України
12.11.2018р.

США вважають можливим подальший розвиток в Україні...

Будують першу таку сонячну електростанцію…
12.11.2018р.

На території Семенівської об’єднаної...

Попит на електрокари серед українців значно зріс
09.11.2018р.

Українці у жовтні у 2,5 рази придбали більше...

Уряд дав «зелене світло» вітроенергетиці у Чорнобильській зоні
09.11.2018р.

Кабінет Міністрів ухвалив рішення виділити земельні...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

3411
23.01.2006р. |
Нова енергетика – без вуглецю і кисню

Сучасна наука мобілізувала себе на боротьбу з вуглекислим газом — продуктом згорання. Хоча всі неначе змирилися з тим, що вироблення енергії неминуче пов'язане із збільшенням вмісту в атмосфері Землі вуглекислого газу, однак науковці шукають шляхи зменшення кількості вуглекислого газу у природному кругообігу речовин. І от уже з'явилися ідеї справді революційні: рішуче вилучити вуглець і кисень з енергетики, побудувавши її на зовсім інших хімічних елементах.
"Електротема" № 7 (7) 10-23 грудня 2002 року

На одній з хімічних фабрик у Німеччині на складі раптом почав “кипіти” кремній, що зберігався в стані здрібненого порошку в атмосфері азоту. Ніяких неприємностей не сталося, але загадкова поведінка завжди спокійного елемента — кремнію — спантеличила керівників підприємства.

Історія дійшла до професора хімії Норберта Аунера з Франкфурта-на-Майні, у котрого вже давно зародилася думка, що енергію можна одержувати не тільки традиційним шляхом, спалюючи в кисні вуглець, але й хімічним шляхом - при взаємодії інших речовин, запаси яких на планеті не менші, ніж нафти, вугілля, газу.

Більш детальне дослідження випадку, що стався на фабриці, виявило, що в ємності з кремнієвим пилом і азотом виявилися сліди окису міді. Очевидно, що присутній у ємності чистий азот теж був задіяним у процесі. Виникла реакція, що суперечила всьому досвіду роботи з таким інертним елементом, як азот. Але факт залишається фактом: реакція відбулася, і коли на фабриці “закипів” кремній, довелося докласти чимало зусиль, щоб заспокоїти “пил”.

Як з`ясувалося, кремній здатний дуже енергійно сполучатися з азотом. Стартова температура початку реакції - 500 градусів; друга умова: кремній повинен бути дуже тонко здрібнений. Окис міді відіграє роль каталізатора.

Цінність цього випадкового відкриття не підлягала сумніву. Якщо кремній так легко горить (а він — складова частина піску), чи не стане цей елемент головним паливом людства в майбутньому? По-перше, наша планета багата на пісок, а по-друге, горіння в азоті не супроводжується виділенням в атмосферу парникових газів, насамперед — двоокису вуглецю. “Нове” горіння залишає після себе той же пісок, тільки не на кисневій, а на нітратній основі.

В ідеалі можна уявити собі таку картину: людина відмовляється від використання вугільних і нафтових запасів, електростанції одержують кремнієвий пил, автомобілі цим же пилом заправляються на автозаправках і там же вивантажують мішки з “попелом” — піском.

Звичайно, було б не зовсім грамотно проголосити: “Пісок — нафта майбутнього”. Адже пісок не горить, горить кремній. У природі кремній у чистому вигляді не існує, і щоб його одержати з піску, треба витратити енергію, до того ж чималу. Вона іде, головним чином, на те, щоб “від’єднати” атоми кисню від атомів кремнію. Але ці енергетичні витрати будуть з лишком відшкодовані за рахунок їх сполучення з азотом.

Професор Аунер припускає, що фабрики відновлення кремнію вигідніше розташовувати в екваторіальних пустелях, де є всі необхідні умови для виробництва: пісок, повітря і сонячна енергія. Вона, виробляючи струм, пустить у дію реактори, що відновлюють кремній.

Подібним чином геліоенергетичні установки можуть розщеплювати і воду на кисень і водень. Водень — чудове паливо: згоряючи, він виділяє багато тепла, а після реакції залишає лише воду. Цим також зацікавились найбільші автомобільні фірми — “Даймлер-Крайслер” і “Форд”, які розглядають водень як замінник бензину. Правда, водень перед транспортуванням треба перетворити в рідину, а для цього його доводиться охолоджувати до мінус 253 градусів, тож техніка постачання палива буде дуже дорога. Крім того, суміш водню з киснем — вибуховий газ величезної сили, а отже, користування ним пов`язано з чималими труднощами.

Подібними проблемами не переобтяжена робота з кремнієм: блоки цього палива можуть подорожувати на будь-якому виді транспорту, їм не страшні відкриті джерела тепла, навіть зварювальні пальники. Поки блок не здрібнений у пил, він не горить. Але в пилоподібному стані він так само небезпечний, як водень.

Однак, є такі, хто сумнівається в правильності шляху, накресленого професором Аунером. Їхній головний аргумент “проти”: “Якщо в пустелі будуть одержувати струм для відновлення кремнію, чи не краще посилати енергію по звичайних дротах, а не блоками?”. Сучасні лінії електропередач, які використовують постійний струм високої напруги, при передачі енергії на відстань у 3000 кілометрів втрачають близько 20 відсотків потужності. І проте в грошовому виразі це коштує набагато менше, ніж морське транспортування майбутньої енергії у вигляді блоків кремнію. Але як тоді бути з автомобільним транспортом, що також пропонується перевести на кремнієве живлення?

Нині говорити про практичне втілення задумів професора Аунера ще рано. Виробництво чистого кремнію дороге, і на ринку його мало. Головним споживачем кремнію є промисловість, що виготовляє комп`ютери та електроніку. Іншим дістаються крихти. Правда, геліоенергетичне устаткування теж потребує для своїх батарей небагато кремнію. Світове споживання його для сонячних панелей не досягає і тисячі тонн.

Звичайно, треба перебороти безліч технологічних проблем, на що, за оцінками Аунера, піде від десяти до двадцяти років, поки технічні аспекти дозріють і втіляться в проекти. “Але хімічний бік справи, — стверджує професор, — зрозумілий!”

У Періодичній системі елементів Менделєєва вуглець і кремній стоять поруч, за хімічними особливостями вони багато в чому схожі. “Для мене залишається загадкою, — говорить професор Норберт Аунер, — чому ніхто не додумався... Адже усе лежить на поверхні”.

Підготував Андрій Івлієв

Теги та ключові фрази
що горить без кисню, що горить без кисню, реакція вуглецю з киснем
Більше статей за тегами


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.