сп. National Geographic - Септември 2018
National Geographic KIDS - Септември 2018

Получават водород от алуминиеви отпадъци по нова технология

13.3.2018 г.

Учени от катедрата по цветни метали и злато на руския институт "МИСиС" под ръководството на поканения от Германия професор Александър Громов, разработи алтернативен екологически чист метод за получаване на гориво от цветни метали.

Преработката на малка 0,33 литрова кутия дава гориво за 20 метра автомобилен пробег. Алуминият и цветните метали са най-скъпите отпадъци в изхвърляния боклук.

Необходимостта да се сортира и преработва този отпадък се обуславя от по-високата цена на самите метали и заради губещата се топлина, ако се изхвърли алуминият, чието производство е енергоемко. Не на последно място е грижата за околната среда. При складирането на алуминий скрапът постепенно се окислява и се отделя във въздуха водород - взривоопасен газ.

Руският пазар на алуминиева тара е за около 2-3 милиарда опаковки годишно. Теглото на кутия 330 милилитра е 15 грама - съответно за година количеството изгубен алуминий може да се оцени на 30 - 40- хиляди тона чист метал. Времето на живот на празния кен е от няколко дни до няколко месеца. След използването празната кутия попада на сметището в най-общия случай заедно с други алуминиеви отпадъци.

Европейският пазар на употребяван алуминий се оценява на около 9 милиона тона. Над половината от този отпадък не се използва, което означава , че се губи топлинна енергия с еквивалент 130 тераджаула.

В страните, в които се сортират алуминиевите и цветните отпадъци, се използва технологията на стопяване. Например в Швейцария през 2017 година са преработени 90% от алуминиевите отпадъци от бита. Недостатъците на метода със стопяването са загубите транспорт, очистване и претопяване, както и високата токсичност на образуващата се шлака.

Учените от НИТУ "МИСиС", съвместно с колегите си от Института по високи температура на Руска академия на науките са предложили алтернативен метод чрез използването на алуминия като реагент в произвеждаща водород система „металически алуминий – вода“. В реакцията на алуминия с водата се отделя свободен водород, който може да се изгаря или да се окислява в горивна клетка за получаване на електроенергия. Химическата енергия от една алуминиева кутийка еквивалентна на 15 грама, е 225 Килоджаула. Ако се преизчисли в бензин, тогава се получава еквивалентът на 20 метра пробег на автомобил при разход 5 л на 100 км.

Алуминият реагира с водата достатъчно бавно. В резултат на окислението върху повърхността му се отлага тънък оксидно-хидроксиден слой, който го защитава от окислителите и спира реакцията. Поради това в предложената технологична верига при окисляването на алуминия с течна вода е необходимо активизиране на процеса на окисляване. Като решение на тази задача е предложено механично въздействие плюс обработка на алуминиевите отпадъци с реагент, за да се разруши окисния слой. Разработена е концепция за апарат, който получава водород по аналогия с карбидния генератор на ацетилен.

При тази технология няма опасност от взрив или пожар. Решават се трите практически задачи – премахване на отпадъците от алуминий и други хидрореагиращи, получава се практически безплатен водород от отпадъци и се привлича вниманието към проблема със сортиране и разделна обработка на отпадъците. Водородът, получаван от окислените отпадъци от металическия алуминий и другите цветни метали, може да се използва като гориво в малки източници на напрежение, в транспортните системи и в малки стационарни генератори. Научната статия с обосновката на новата технология е публикувана в списание Powder Technology. В момента колективът работи за създаването на експериментална установка и провежда лабораторни изпитания. /РИА-Новости

Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. разбрах