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

بلغت انبعاثات غاز الميثان مستويات قياسية
بلغت انبعاثات غاز الميثان مستويات قياسية
by جوزي جارثويت
أظهرت الأبحاث أن الانبعاثات العالمية من غاز الميثان وصلت إلى أعلى مستوياتها المسجلة.
عشب البحر 7
كيف تساهم غابات محيطات العالم في التخفيف من أزمة المناخ
by إيما بريس
يتطلع الباحثون إلى الطحلب للمساعدة في تخزين ثاني أكسيد الكربون تحت سطح البحر.
عمليات دفع العوالق الصغيرة في المحيط تلتقط ضعف كمية الكربون كما يعتقد العلماء
عمليات دفع العوالق الصغيرة في المحيط تلتقط ضعف كمية الكربون كما يعتقد العلماء
by كين بوسيلير
يلعب المحيط دورًا رئيسيًا في دورة الكربون العالمية. القوة الدافعة تأتي من العوالق الصغيرة التي تنتج ...
تغير المناخ يهدد جودة مياه الشرب عبر البحيرات العظمى
تغير المناخ يهدد جودة مياه الشرب عبر البحيرات العظمى
by غابرييل فيليبلي وجوزيف دي أورتيز
"لا تشرب / لا تغلي" ليس ما يريد أي شخص سماعه عن مياه الصنبور في مدينتهم. لكن التأثيرات المجتمعة ...
الحديث عن تغير الطاقة يمكن أن يكسر مأزق المناخ
الحديث عن تغير الطاقة يمكن أن يكسر مأزق المناخ
by InnerSelf الموظفين
كل شخص لديه قصص عن الطاقة ، سواء كان ذلك عن قريب يعمل في منصة نفط ، أو أحد الوالدين يعلم الطفل التحول ...
يمكن أن تواجه المحاصيل مشكلة مزدوجة من الحشرات ومناخ دافئ
يمكن أن تواجه المحاصيل مشكلة مزدوجة من الحشرات ومناخ دافئ
by جريج هوي وناثان هافكو
لآلاف السنين ، انخرطت الحشرات والنباتات التي تتغذى عليها في معركة تطورية مشتركة: للأكل أو عدم التواجد ...
للوصول إلى الانبعاثات الصفرية ، يجب على الحكومة معالجة العقبات التي تحول دون تشغيل الناس للسيارات الكهربائية
للوصول إلى الانبعاثات الصفرية ، يجب على الحكومة معالجة العقبات التي تحول دون تشغيل الناس للسيارات الكهربائية
by Swapnesh Masrani
وضعت المملكة المتحدة وحكومة اسكتلندا أهدافًا طموحة لتصبح اقتصادات صافي الكربون صفرًا بحلول عام 2050 و 2045 ...
الربيع قادم في وقت سابق عبر الولايات المتحدة ، وهذه ليست أخبارًا سارة دائمًا
الربيع قادم في وقت سابق عبر الولايات المتحدة ، وهذه ليست أخبارًا سارة دائمًا
by تيريزا كريمينز
في معظم أنحاء الولايات المتحدة ، أدى ارتفاع درجات الحرارة إلى تقدم فصل الربيع. هذا العام ليس استثناء.

أحدث المقالات

إحراق الغاز الروتيني مُبدد ، ملوث وقليل من القياس
إحراق الغاز الروتيني مُبدد ، ملوث وقليل من القياس
by Gunnar W. Schade
إذا كنت تقود سيارتك عبر منطقة حيث تستخرج الشركات النفط والغاز من التكوينات الصخرية ، فمن المحتمل أن تكون قد شاهدت اللهب ...
رحلة العار: كيفية نشر الحملة التي جعلت السويديين يتخلون عن الطيران من أجل الخير
رحلة العار: كيفية نشر الحملة التي جعلت السويديين يتخلون عن الطيران من أجل الخير
by Avit K Bhowmik
من المرجح أن تشهد شركات الطيران الكبرى في أوروبا انخفاضًا في حجم مبيعاتها بنسبة 50٪ في عام 2020 نتيجة لوباء COVID-19 ، ...
هل سيكون المناخ دافئًا بقدر ما يخشى البعض؟
هل سيكون المناخ دافئًا بقدر ما يخشى البعض؟
by ستيفن شيروود وآخرون
نحن نعرف التغيرات المناخية مع ارتفاع تركيزات غازات الدفيئة ، ولكن الكمية المحددة من الاحترار المتوقع تبقى ...
كيفية جعل مزارع الرياح العائمة مستقبل الكهرباء الخضراء
كيفية جعل مزارع الرياح العائمة مستقبل الكهرباء الخضراء
by سوزان جورفينيك
منذ عام 2010 ، شهدت طاقة الرياح نموًا مستدامًا في جميع أنحاء العالم ، مع كمية الطاقة المولدة من الرياح البحرية ...
ماذا لو أخذنا جميع حيوانات المزرعة خارج الأرض والمحاصيل والأشجار المزروعة بدلاً من ذلك؟
ماذا لو أخذنا جميع حيوانات المزرعة خارج الأرض والمحاصيل والأشجار المزروعة بدلاً من ذلك؟
by سيباستيان لوزنجر
أود أن أعرف مقدار الفرق الذي يمكن أن نحدثه في التزامنا بموجب اتفاقية باريس وإجمالي التزامنا ...
بلغت انبعاثات غاز الميثان مستويات قياسية
بلغت انبعاثات غاز الميثان مستويات قياسية
by جوزي جارثويت
أظهرت الأبحاث أن الانبعاثات العالمية من غاز الميثان وصلت إلى أعلى مستوياتها المسجلة.
كيف تحاول البنوك التقاط التحول الأخضر
كيف تحاول البنوك التقاط التحول الأخضر
by توماسو فيراند ، ودانيال تيشير
ينبغي أن تلعب بنوك القطاع الخاص في المملكة المتحدة دوراً مركزياً في تمويل العمل المناخي ودعم الانتقال العادل ...
لبناء كندا أفضل بعد إطلاق COVID-19 لمستقبل خالٍ من الأحافير
لبناء عالم أفضل بعد إطلاق COVID-19 لمستقبل خالٍ من الأحافير
by Kyla Tienhaara et al
انهار الطلب على الوقود الأحفوري خلال جائحة COVID-19 مع تطبيق إجراءات الإغلاق. في الثانية ...