كيف يمكن لغازات القمامة ذات الشحن الزائد إنتاج المزيد من الطاقة الخضراء

أفاد الباحثون أن المركبات الاصطناعية التي تسمى "السيلوكسان" من المنتجات اليومية مثل الشامبو وزيت المحركات ، تجد طريقها إلى مدافن النفايات وشحن الغاز الحيوي الذي تنتجه مدافن النفايات.

رغم أنها مشكلة اليوم ، يقول الباحثون إنها قد تكون فرصة للحصول على المزيد من الطاقة من غاز المكب.

تقوم المركبات بتوصيل الحرارة بكفاءة وتتفاعل مع الماء ، وبالتالي زادت شعبيتها في مجموعة متنوعة من المنتجات الاستهلاكية. هذا يعني المزيد والمزيد من السيلوكسانات تتجه إلى مكب النفايات المحلي.

يشير الغاز الحيوي إلى غازات الوقود التي يتم تصنيعها من مواد أولية بيولوجية أو عضوية مختلفة مثل محطات معالجة الغازات العادمة ومياه الصرف. في السنوات الأخيرة ، أصبح من الواضح أن السيلوكسان قد أضر بمعدات توليد الطاقة التي يتم تزويدها بغاز المكب. لكن الباحثين يقولون إنه قد يكون من الممكن تسخير السيلوكسانات لإنتاج المزيد من الطاقة.

مثل وقود الصواريخ

أجرى الباحثون أول تحليل كيميائي لكيفية تأثير السيلوكسان على الغاز الحيوي. وجدوا أن السيلوكسان يزيد من تفاعل الغاز الحيوي ، مما يؤدي إلى اشتعال أسرع في المحركات وإطلاق المزيد من الطاقة. لكن السيلوكسانات الموجودة في الغاز الحيوي يمكن أن تلحق الضرر بتلك المحركات - عادة توربينات الغاز المولدة للطاقة ومحركات المكبس الترددية.

تقول مارغريت وولدريدج ، أستاذة الهندسة الميكانيكية ومديرة برنامج زملاء داو للاستدامة بجامعة ميشيغان: "السيلوكسان شديد الاشتعال". "لقد غيروا كيمياء الغاز الحيوي كالمجانين. المواد أشبه بوقود الصواريخ ، حرفيًا - رد الفعل المجنون. "

تغيّر السيلوكسانات بشكل أساسي "سرعة اللهب" في الغاز الحيوي ، وهو مقياس لمدى سرعة احتراق الوقود وقيادة التوربينات أو المكبس.

الغاز الحيوي يتكون أساسا من الميثان. يوجد غاز الميثان في الطبيعة ولكنه ينتج أيضًا عندما تتحلل المواد العضوية في مدافن النفايات ، إلى جانب الهيدروجين وأول أكسيد الكربون والمواد الهيدروكربونية الأخرى. الميثان هو المكون الرئيسي ل غاز طبيعي والغاز الحيوي ، مما يجعل كلا من المصادر القيمة للوقود والطاقة الأكثر نظافة من الفحم.

ومع ذلك ، في الجو ، يكون الميثان جيدًا بشكل خاص في حبس الحرارة ، مما يزيد من مشكلة الاحتباس الحراري لدينا. على وجه الخصوص ، الميثان 30 مرات أكثر فعالية غازات الدفيئة من CO2. ووفقًا لوكالة حماية البيئة ، تمثل مدافن النفايات الصلبة البلدية نسبة 14٪ من جميع انبعاثات الميثان المرتبطة بالإنسان في الولايات المتحدة كل عام ، وهي ثالث أكبر مصدر وراء صناعة الغاز والنفط والزراعة.

وقد حفزت تلك الخاصية الجهود المبذولة لالتقاط الميثان من مدافن النفايات واستخدامه ك وقود، بدلا من السماح لها بالهروب دون رادع.

قياس قابلية الاشتعال

في هذه الدراسة ، قام الباحثون بشكل منفصل باختبار مخاليط الهيدروجين وأول أكسيد الكربون التي تحتوي على سيلوكسانين - تريميثيل سيلانول (TMSO) وهيكساميثيل ألسيلوكسان (HMDSO) - لمخاليط الهيدروجين وأول أكسيد الكربون مع عدم وجود سيلوكسان.

على وجه التحديد ، قطع الباحثون الوقت الذي استغرقه كل خليط ليشتعل. يعتبر العلماء أن أنواع الوقود التي لها تأجيل اشتعال أقصر تكون أكثر قابلية للاشتعال أو تفاعلية ، والهيدروجين هو أحد أكثر أنواع الوقود التي نستخدمها.

أنتجت الهيدروجين وأول أكسيد الكربون مع TMSO أوقات تأخير الاشتعال التي كانت 37 ٪ أسرع من الحالة المرجعية. وأنتج غاز الميثان المخلوط HMDSO أوقات تأخير 50٪ أسرع.

يأمل الباحثون أن يلقي عملهم الضوء على كيفية تغيير السيلوكسان في أداء المحرك عند استخدامه كوقود.

يقول راشيل شويند ، أحد المشاركين في الدراسة ، "لقد كانت تركيزات السيلوكسانات النزرة مشكلة معروفة في تطبيقات الغاز الحيوي - مما أدى إلى تكوين رواسب السيليكا الكاشطة على مكونات المحرك". "لهذا السبب ، ركزت معظم الأبحاث السابقة في هذا المجال على كيفية إزالتها من الغاز الملتقط".

إمكانات السيلوكسان

إلى جانب المشكلة التي تطرحها السيلوكسان ، هناك أيضًا إمكانية. يقول وولدريدج إن السيلوكسان يمكن أن يكون مفتاحًا لاستنباط إنتاج الطاقة المعزز من الغاز الحيوي.

وتقول: "نود أن نكون قادرين على الاستفادة منها كمصدر للطاقة".

يعد تحليل كيمياء الاحتراق خطوة في هذا الاتجاه.

يقول شويند: "من شأن هذا أن ينفي الحاجة إلى التنظيف أو الإزالة أثناء معالجة الغاز الحيوي وخفض التكاليف". "إذا استطعنا خفض هذه التكاليف ، فإنها تقرب الغاز الحيوي من أن يصبح وقودًا محايدًا للكربون. وإذا تمكنا من جعل غاز المكب خيارًا أكثر جاذبية من الناحية الاقتصادية ، فسيكون لدى مشغلي المكب مزيدًا من الحوافز لالتقاط واستخدام غازات الدفيئة الضارة هذه. "

يظهر البحث المنشور في دورية الاحتراق واللهب.

دعم برنامج علوم الطاقة الأساسية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية البحث.

دراسة الأصلية

كتب ذات صلة

السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي

بول هوكين وتوم شتاير
9780143130444في مواجهة الخوف واللامبالاة على نطاق واسع ، اجتمع تحالف دولي من الباحثين والمهنيين والعلماء لتقديم مجموعة من الحلول الواقعية والجريئة لتغير المناخ. مائة تقنيات وممارسات موصوفة هنا - بعضها معروف جيدًا ؛ البعض ربما لم تسمع به من قبل. وهي تتراوح بين الطاقة النظيفة وتعليم الفتيات في البلدان المنخفضة الدخل إلى ممارسات استخدام الأراضي التي تسحب الكربون من الهواء. الحلول موجودة وقابلة للحياة اقتصاديًا ، والمجتمعات في جميع أنحاء العالم تعمل حاليًا على تفعيلها بمهارة وتصميم. متاح في أمازون

تصميم حلول المناخ: دليل السياسات للطاقة المنخفضة الكربون

هال هارفي ، روبي أورفيس ، جيفري ريسمان
1610919564ومع تأثير تغير المناخ علينا بالفعل ، فإن الحاجة إلى خفض انبعاثات غازات الدفيئة العالمية لا تقل عن الحاجة الملحة. إنه تحد مروع ، لكن التقنيات والاستراتيجيات اللازمة لتحقيقه موجودة اليوم. مجموعة صغيرة من سياسات الطاقة ، مصممة ومطبقة بشكل جيد ، يمكن أن تضعنا على الطريق نحو مستقبل منخفض الكربون. أنظمة الطاقة كبيرة ومعقدة ، لذا يجب أن تكون سياسة الطاقة مركزة وفعالة من حيث التكلفة. مقاربات مقاس واحد يناسب الجميع لن تنجز المهمة ببساطة. يحتاج صانعو السياسة إلى مورد واضح وشامل يحدد سياسات الطاقة التي سيكون لها الأثر الأكبر على مستقبل المناخ لدينا ، ويصف كيفية تصميم هذه السياسات بشكل جيد. متاح في أمازون

هذا يغير كل شيء: الرأسمالية مقابل والمناخ

بواسطة نعومي كلاين
1451697392In هذا يغير كل شيء تقول ناعومي كلاين أن تغير المناخ ليس مجرد قضية أخرى يتم وضعها بدقة بين الضرائب والرعاية الصحية. إنه إنذار يدعونا إلى إصلاح نظام اقتصادي يفشلنا بالفعل بطرق عديدة. يبني كلاين بدقة على كيفية خفض انبعاثاتنا من غازات الدفيئة بشكل كبير ، وهو أفضل فرصة لنا للتخفيف من التباين الفجائي في الوقت نفسه ، وإعادة تخيل ديمقراطياتنا المحطمة ، وإعادة بناء اقتصاداتنا المحلية المدمرة. إنها تعرّض اليأس الأيديولوجي الذي ينكره من ينكرون تغير المناخ ، والأوهام المشينة التي ارتكبها المهندسون الجيولوجيون المحتملين ، والانهزامية المأساوية في الكثير من المبادرات الخضراء السائدة. وهي تدلل على وجه التحديد على السبب الذي يجعل السوق لا تستطيع - ولا يمكنها - إصلاح أزمة المناخ ، ولكنها ستجعل الأمور أسوأ ، مع أساليب استخراج مدمرة للغاية ومدمرة من الناحية البيئية ، مصحوبة برأسمالية كوارث متفشية. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.

enafarزكية-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

أحدث الفيديوهات

صعود الطاقة الشمسية
by CNBC
الطاقة الشمسية آخذة في الارتفاع. يمكنك أن ترى الأدلة على أسطح المنازل وفي الصحراء ، حيث محطات الطاقة الشمسية على نطاق المنفعة ...
أكبر بطاريات العالم: تخزين مضخوخ
by الهندسة العملية
الغالبية العظمى من تخزين الكهرباء على نطاق شبكتنا يستخدم هذه الطريقة الذكية.
وقود الهيدروجين الصواريخ ، ولكن ماذا عن السلطة للحياة اليومية؟
وقود الهيدروجين الصواريخ ، ولكن ماذا عن السلطة للحياة اليومية؟
by تشنغ هوانغ
هل شاهدت إطلاق مكوك الفضاء؟ الوقود المستخدم في دفع هذه الهياكل الضخمة بعيداً عن الأرض ...
خطط إنتاج الوقود الأحفوري يمكن أن تدفع الأرض من جرف المناخ
by شبكة الأخبار الحقيقية
تبدأ الأمم المتحدة قمة المناخ في مدريد.
السكك الحديدية الكبيرة تنفق أكثر على إنكار تغير المناخ من النفط الكبير
by شبكة الأخبار الحقيقية
خلصت دراسة جديدة إلى أن السكك الحديدية هي الصناعة التي تحقن أكبر قدر من المال في دعاية إنكار تغير المناخ ...
هل أخطأ العلماء في تغير المناخ؟
by سابين حسينفلدر
مقابلة مع الأستاذ تيم بالمر من جامعة أكسفورد.
الوضع الطبيعي الجديد: تغير المناخ يفرض تحديات على المزارعين في مينيسوتا
by KMSP-TV Minneapolis-St. بول
تسبب الربيع في هطول أمطار غزيرة في ولاية مينيسوتا الجنوبية ولم يتوقف قط.
تقرير: صحة أطفال اليوم ستتعرض للخطر بسبب تغير المناخ
by أخبار صوت
يقول تقرير دولي صادر عن باحثين في مؤسسات 35 أن تغير المناخ سيهدد صحة وجودة ...

أحدث المقالات

هل يمكن لتحلية مياه البحر أن تنقذ العالم؟
by CNBC
اليوم ، واحد من كل ثلاثة أشخاص لا يحصل على مياه شرب آمنة. وهذا نتيجة لأشياء كثيرة ، ولكن واحدة ...
صعود الطاقة الشمسية
by CNBC
الطاقة الشمسية آخذة في الارتفاع. يمكنك أن ترى الأدلة على أسطح المنازل وفي الصحراء ، حيث محطات الطاقة الشمسية على نطاق المنفعة ...
أكبر بطاريات العالم: تخزين مضخوخ
by الهندسة العملية
الغالبية العظمى من تخزين الكهرباء على نطاق شبكتنا يستخدم هذه الطريقة الذكية.
كيف الدخان الهشيم AfHow يؤثر دخان الهشيم الحيوانات الأليفة وغيرها من الحيوانات
كيف يؤثر دخان الهشيم على الحيوانات الأليفة وغيرها من الحيوانات
by ستيفاني لورا بوند ، وآخرون
تزداد الحرائق الكارثية في جميع أنحاء العالم من حيث التردد والحجم. حرائق الغابات في أستراليا ، غذت ...
5 طرق للعائلات يمكن أن تساعد في معالجة تغير المناخ
5 طرق للعائلات يمكن أن تساعد في معالجة تغير المناخ
by جريج مكديرميد وآخرون
في حين أن العديد من حلول المناخ تتطلب قيادة من الحكومات ، فإننا نحتاج أيضًا إلى تغييرات داخل الأسر العادية ، والتي ...
الهندسة الجيولوجية قد تجعل الدول الفقيرة أكثر ثراءً
الهندسة الجيولوجية قد تجعل الدول الفقيرة أكثر ثراءً
by تيم رادفورد
لا يوجد حتى الآن اليقين بأن الهندسة الجيولوجية يمكن أن تنقذ العالم. ولكن من المفارقات ، إذا نجحت ، فقد ...
أسوأ موجة حارة بحرية مسجلة قتلت مليون طائر بحري في شمال المحيط الهادئ
أسوأ موجة حارة بحرية مسجلة قتلت مليون طائر بحري في شمال المحيط الهادئ
by تيم بيركهيد
مستعمرة غيلمووت الشائعة في جزر فارالون ، كاليفورنيا. دنكان رايت / ويكيبيديا ، CC BY-SA و guillemot المشتركة ...
لا يمكن أن تنافس الطاقة النووية الطاقة المتجددة
لا يمكن أن تنافس الطاقة النووية الطاقة المتجددة
by بول براون
بعيدًا عن معالجة تغير المناخ ، الطاقة النووية مصدر إلهاء باهظ تهدد حرائق الغابات سلامته و ...