Příslib ekologičtější výroby energie

VEGAN 2017 - The Film (Smět 2019).

Anonim

Charakterizace sloučenin vznikajících při spalování by mohla vést k čistějším a účinnějším elektrárnám.

Modelování spalování fosilních paliv výzkumníky KAUSTu pomohlo charakterizovat některé složky methanu a položit základy pro ekologičtější výrobu energie1.

Při výrobě energie nedokonalé spalování fosilních paliv, jako je zemní plyn, způsobuje uvolňování látek znečišťujících ovzduší, jako jsou saze, oxid uhelnatý a oxidy dusíku, které jsou škodlivé pro naše zdraví a životní prostředí.

Použití vnějšího elektrického pole pro řízení spalovacího procesu je známo, že snižuje tvorbu těchto znečišťujících látek, ale mechanismus pro toto není zcela pochopen. To podnítilo Aamira Farooqa a kolegy z Výzkumného centra čistého spalování v KAUST, aby vytvořilo katalog sloučenin vzniklých při spalování metanu, což je primární složka zemního plynu, což může vést k konstrukci účinnějších plynových turbín a méně znečišťujícího výkonu rostlin.

"Ovládání nabitých částic umožňuje nižší spotřebu vzduchu, vyšší spotřebu vzduchu k palivu, spalování plamenů při nižších teplotách, poskytnutí úplnějšího a účinnějšího spalování paliva a snížení tvorby znečišťujících látek, " vysvětluje Farooq.

Pozitivně nabité částice, nazývané kationty, se vytvářejí, když jsou elektrony při spalování zbaveny svých atomů. Tito jsou méně bohatý, často mnoho řádu, než neutrální molekuly také tvořil, který dělá pozorování formace a chování těchto iontů významnou technickou výzvou.

Abychom to překonali, vědci použili hořák McKenna, aby vytvořili stabilní, nízkotlaký metan-kyslík-argonový plamen. Používali speciálně navržený hmotnostní spektrometr pro měření molekulového paprsku pro měření iontů vytvořených v plameni, což jim umožnilo odlišit od hojnějších neutrálních (nenabitých) sloučenin.

"Byli jsme schopni měřit širokou škálu iontů, což nám umožňuje pochopit, jak se tvoří a rozpadají, a vedou k tvorbě dalších iontů, " vysvětluje Farooq. "Překvapivým a významným pozorováním byly relativně velké koncentrace jiných iontů než hydronium."

Přítomnost hydronia indikuje kyselost plamene - čím oheň je o kůži kyselější, tím jsou příznivější podmínky pro tvorbu sadzí; a proto měření jeho relativní koncentrace je zásadní pro snížení znečištění sazemi. Při identifikaci významných nedostatků v současných iontových modelech práce navrhuje zlepšení pro simulaci tvorby iontů a chování - nová práce zvažuje ionty vyrobené z těžších sloučenin v zemním plynu, jako je ethan a propan

"Naše práce je prvním pokusem o identifikaci kationtů vytvořených při spalování nízkotlakého methanu a představuje významný krok směrem k použití vnějších elektrických polí pro vytváření čistší energie, " říká Farooq.

menu
menu