Το υδρογόνο θα μπορούσε να είναι ένα πράσινο καύσιμο του μέλλοντος, αλλά προς το παρόν κατασκευάζεται κυρίως από ορυκτά καύσιμα σε μια διαδικασία που παράγει πολύ CO2. Μια νέα τεχνική, ωστόσο, παράγει αέριο υδρογόνο από πλαστικά απόβλητα χωρίς άμεσες εκπομπές άνθρακα, ενώ δημιουργεί πολύτιμο γραφένιο ως υποπροϊόν.
Οι μπαταρίες είναι επί του παρόντος η κορυφαία προσέγγιση για την απαλλαγή από τις ανθρακούχες μεταφορές, αλλά η χρήση υδρογόνου ως καύσιμο εξακολουθεί να έχει σημαντικά πλεονεκτήματα. Έχει σημαντικά υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, η οποία θα μπορούσε να δώσει στα οχήματα που κινούνται με υδρογόνο μεγαλύτερη αυτονομία και ο ανεφοδιασμός με υδρογόνο είναι πολύ πιο γρήγορος από την επαναφόρτιση μιας μπαταρίας. Είναι επίσης ένα πολλά υποσχόμενο καύσιμο για βαριές βιομηχανίες όπως η χαλυβουργία που δεν μπορεί να ηλεκτροδοτηθεί εύκολα και θα μπορούσε να είναι χρήσιμο για μακροπρόθεσμη αποθήκευση ενέργειας.
Ωστόσο, τα πράσινα διαπιστευτήρια του υδρογόνου εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τον τρόπο παραγωγής του. Η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας για τη διαίρεση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο μπορεί να είναι βιώσιμη εάν τροφοδοτείται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αλλά η διαδικασία είναι επί του παρόντος πολύ δαπανηρή, και το μεγαλύτερο μέρος του υδρογόνου σήμερα παράγεται αντ' αυτού με αντίδραση μεθανίου από ορυκτά καύσιμα με ατμό, παράγοντας σημαντικές ποσότητες CO2 ως υποπροϊόν.
Μια πολλά υποσχόμενη νέα διαδικασία που αναπτύχθηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Rice παράγει υδρογόνο από πλαστικά απόβλητα χωρίς να εκπέμπει απευθείας CO2. Φυσικά, θα πρέπει επίσης να τροφοδοτείται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αλλά εκτός από την απόδοση υδρογόνου, η διαδικασία παράγει επίσης γραφένιο εμπορικής ποιότητας ως υποπροϊόν, το οποίο μπορεί να πωληθεί για να πληρώσει για την παραγωγή υδρογόνου.
«Μετατρέψαμε τα απορρίμματα πλαστικών - συμπεριλαμβανομένων των μικτών απορριμμάτων πλαστικών που δεν χρειάζεται να ταξινομηθούν ανά τύπο ή να πλυθούν - σε αέριο υδρογόνο υψηλής απόδοσης και γραφένιο υψηλής αξίας», ο Kevin Wyss, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας ενώ έκανε το διδακτορικό του στο Rice. δήλωσε σε δελτίο Τύπου. «Εάν το παραγόμενο γραφένιο πωλείται μόνο στο 5 τοις εκατό της τρέχουσας αγοραίας αξίας - με έκπτωση 95 τοις εκατό - καθαρό υδρογόνο θα μπορούσε να παραχθεί δωρεάν».
Η νέα διαδικασία βασίζεται σε μια τεχνική γνωστή ως flash joule heating, η οποία αναπτύχθηκε στο εργαστήριο του καθηγητή Rice James Tour. Περιλαμβάνει το τρίψιμο του πλαστικού σε κομμάτια μεγέθους κομφετί, την ανάμειξή του με ένα αγώγιμο υλικό, την τοποθέτησή του σε ένα σωλήνα και στη συνέχεια τη διέλευση μιας πολύ υψηλής τάσης μέσω αυτού. Αυτό θερμαίνει το μείγμα σε περίπου 5,000 βαθμούς Φαρενάιτ σε μόλις 4 δευτερόλεπτα, προκαλώντας τη σύντηξη των ατόμων άνθρακα στο πλαστικό σε γραφένιο και την απελευθέρωση ενός μείγματος πτητικών αερίων.
Το εργαστήριο αρχικά επικεντρώθηκε στη χρήση της τεχνικής για τη μετατροπή των απορριμμάτων πλαστικού σε γραφένιο και ο Tour ίδρυσε μια startup που ονομάζεται Universal Matter για να εμπορευματοποιήσει τη διαδικασία. Αλλά μετά την ανάλυση της σύνθεσης των υποπροϊόντων ατμού, η ομάδα συνειδητοποίησε ότι περιείχαν σημαντική ποσότητα αερίου υδρογόνου με καθαρότητα έως και 94 τοις εκατό. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν σε πρόσφατη χαρτί σε Προηγμένων Υλικών.
Κλειδώνοντας όλο τον άνθρακα του πλαστικού στο γραφένιο, η προσέγγιση παράγει υδρογόνο χωρίς να απελευθερώνει CO2. Και τα οικονομικά είναι πολύ ελκυστικά σε σύγκριση με άλλες μεθόδους παραγωγής πράσινου υδρογόνου - η πρώτη ύλη είναι ένα απόβλητο προϊόν και η πώληση του γραφενίου ακόμη και για ένα κλάσμα της τρέχουσας τιμής της αγοράς σημαίνει ουσιαστικά ότι το υδρογόνο παράγεται δωρεάν.
Η εφαρμογή της διαδικασίας σε βιομηχανική κλίμακα θα είναι αναπόφευκτα δύσκολη, Upul Wijayantha στο Πανεπιστήμιο Cranfield στο Ηνωμένο Βασίλειο, είπε New Scientist. «Δεν ξέρουμε, πέρα από την εργαστηριακή κλίμακα, τι είδους προκλήσεις θα συναντήσουν όταν χειρίζονται μια τεράστια κλίμακα πλαστικών, μειγμάτων αερίων και υποπροϊόντων, όπως το γραφένιο», λέει.
Ωστόσο, η Tour είναι αισιόδοξη ότι η προσέγγιση θα μπορούσε να εμπορευματοποιηθεί σχετικά γρήγορα. «Θα μπορούσατε να έχετε μια μικρότερης κλίμακας ανάπτυξη για την παραγωγή υδρογόνου σίγουρα μέσα σε πέντε χρόνια», είπε New Scientist. "Θα μπορούσατε να έχετε μια μεγάλης κλίμακας ανάπτυξη εντός 10."
Αν έχει δίκιο, η νέα τεχνική θα μπορούσε να σκοτώσει δύο πουλιά με μια πέτρα - βοηθώντας στην αντιμετώπιση των πλαστικών απορριμμάτων και στην παραγωγή πράσινων καυσίμων ταυτόχρονα.
Image Credit: Πολυεπίπεδες στοίβες flash graphene που σχηματίζονται από πλαστικά απόβλητα. (Kevin Wyss/Εργαστήριο περιήγησης)
- SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
- PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
- πηγή: https://singularityhub.com/2023/10/08/how-flash-heating-plastic-waste-could-produce-green-hydrogen-and-graphene/
- :έχει
- :είναι
- $UP
- 000
- 10
- a
- Επιπλέον
- πλεονεκτήματα
- Μετά το
- Όλα
- Επίσης
- ποσό
- Ποσά
- an
- αναλύοντας
- και
- κάθε
- πλησιάζω
- ΕΙΝΑΙ
- γύρω
- AS
- At
- ελκυστικός
- μπαταρία
- BE
- είναι
- Πέρα
- Πουλιά
- αλλά
- by
- που ονομάζεται
- CAN
- άνθρακας
- εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα
- προκαλώντας
- σίγουρα
- προκλήσεις
- πρόκληση
- εμπορεύομαι
- σύγκριση
- σύνθεση
- σημαντικός
- που περιέχονται
- μετατρέπονται
- θα μπορούσε να
- Πορεία
- δημιουργία
- Διαπιστεύσεις
- μονάδες
- Ρεύμα
- Τη στιγμή
- ανάπτυξη
- αναπτύχθηκε
- κατευθύνει
- κατευθείαν
- πράξη
- Μην
- εύκολα
- Οικονομικά
- ηλεκτρικής ενέργειας
- Εκπομπές
- ενέργεια
- κατ 'ουσίαν,
- Even
- ακριβά
- γρηγορότερα
- πέντε
- φλας
- επικεντρώθηκε
- Για
- σχηματίζεται
- απολίθωμα
- ορυκτά καύσιμα
- Ίδρυση
- κλάσμα
- Δωρεάν
- από
- Καύσιμα
- καύσιμα
- GAS
- δημιουργεί
- παραγωγής
- Δώστε
- Το γραφένιο
- μεγαλύτερη
- Πράσινο
- λείανση
- λαβή
- Έχω
- he
- βαριά
- Ψηλά
- υψηλότερο
- του
- Πως
- Ωστόσο
- HTTPS
- υδρογόνο
- if
- in
- βιομηχανικές
- βιομηχανίες
- αναπόφευκτα
- αρχικά
- αντί
- σε
- IT
- james
- μόλις
- Σκοτώστε
- Είδος
- Ξέρω
- γνωστός
- εργαστήριο
- μεγάλης κλίμακας
- που οδηγεί
- Led
- Μου αρέσει
- μακροπρόθεσμος
- Παρτίδα
- που
- κυρίως
- αγορά
- μαζική
- υλικό
- ύλη
- μέσα
- μεθάνιο
- μέθοδοι
- μείγμα
- μικτός
- Μίξη
- μίγμα
- πλέον
- πολύ
- Ανάγκη
- Νέα
- Όχι.
- of
- off
- on
- μια φορά
- ONE
- αποκλειστικά
- Αισιόδοξος
- or
- ΑΛΛΑ
- έξω
- Οξυγόνο
- Πέρασμα
- Πληρωμή
- τοις εκατό
- phd
- κομμάτια
- διάθεση
- πλαστικό
- πλαστικά
- Πλάτων
- Πληροφορία δεδομένων Plato
- Πλάτωνα δεδομένα
- τροφοδοτείται
- παρόν
- τύπος
- τιμή
- διαδικασια μας
- παράγει
- Παράγεται
- παράγει
- που παράγουν
- Προϊόν
- παραγωγή
- Δάσκαλος
- υποσχόμενος
- δημοσιεύθηκε
- γρήγορα
- σειρά
- συνειδητοποίησα
- πρόσφατος
- σχετικά
- απελευθερώνοντας
- Ανανεώσιμος
- ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
- έρευνα
- ερευνητές
- Αποτελέσματα
- Ρύζι
- δεξιά
- λέει
- Κλίμακα
- δευτερόλεπτα
- Τις Πωλήσεις
- σημαντικός
- σημαντικά
- πωλούνται
- διαίρεση
- Στοίβες
- εκκίνηση
- Ατμός
- Ακόμη
- χώρος στο δίσκο
- βιώσιμης
- ανυψωτήρ
- τεχνική
- από
- ότι
- Η
- το Ηνωμένο Βασίλειο
- τότε
- αυτοί
- αυτό
- αν και?
- Μέσω
- προς την
- σήμερα
- μαζι
- είπε
- πολύ
- Περιοδεία
- μεταφορά
- ΣΤΡΟΦΗ
- δύο
- τύπος
- Uk
- Παγκόσμιος
- πανεπιστήμιο
- χρησιμοποιώντας
- Πολύτιμος
- Οχήματα
- πολύ
- πτητικός
- Τάση
- ήταν
- Απόβλητα
- Νερό
- ήταν
- Τι
- πότε
- Ποιό
- ενώ
- Ο ΟΠΟΊΟΣ
- θα
- με
- εντός
- χωρίς
- Εργασία
- θα
- χρόνια
- αποδίδοντας
- zephyrnet