Anonim

Image
Tekninen toimittaja Kevin Cameron kertoo moottoripyörätuntemuksestaan, kokemuksistaan, oivalluksistaan, historiastaan ​​ja paljon muusta. Cycle World

Tässä ja muissa samankaltaisissa ilmoituksissa ( reaktorista, joka tuottaa nestemäistä polttoainetta ilmassa olevasta hiilidioksidista testattavaksi kannettavassa pilottitehtaassa ) opimme, että eri toimistot suunnittelevat tuottaa nestemäisiä polttoaineita tavallisista palamistuotteista - hiilidioksidista ja vedestä.

Artikkeli jatkuu alla:

Powered by Image

Tämä on samansuuntaista fotosynteesin kanssa. Kasvit käyttävät aurinkoenergiaa hiilidioksidin ja veden muuntamiseksi hiilihydraateiksi. Kaikki fossiilisten polttoaineiden energia, joka meille tulee, tulee tästä prosessista, samoin kuin muutokset, jotka ovat tapahtuneet fotosynteettisten tuotteiden pitkähautaamisen aikana maakerroksissa.

Saadaksesi energiaa fossiilisista polttoaineista, kuten hiilivedyistä (bensiini, dieselpolttoaine, hiili, maakaasu jne.), Polttamme niitä yhdessä ilmakehän hapen kanssa. Heidän kemiallinen energia vapautuu tyypillisesti lämmön muodossa, joka sitten muunnetaan eri tehokkuustasoilla mekaaniseksi ja prosessitehoksi, joka tällä hetkellä ylläpitää yhteiskuntamme. Palamisen kemialliset tuotteet ovat hiilidioksidi ja vesi.

Kuinka tehokkaita prosessimme ovat palamislämmön muuntamiseksi mekaaniseksi voimaksi? Tavalliset luvut ovat korkeintaan 25% bensiinimoottoreissa, 35-50% dieselmoottoreissa, 30 parittomia% yksisyklisissä kaasuturbiineissa ja tällä hetkellä jopa 60% maakaasua polttavassa yhdistetyn syklin kaasuturbiinissa plus höyryturbiini voimalaitokset.

Edellyttäen, että lisäämme tarpeeksi energiaa, palaminen on ”palautuvaa”. Ainoa mitä tarvitsemme, on toimittaa tarpeeksi energiaa muuntaakseen pienemmän energian tuotteita hiilidioksidi ja vesi takaisin korkeamman energian muodoiksi, kuten hiilivetynesteiksi. Jos energian tuottaminen ja käyttö tähän prosessiin olisi 100% tehokasta, niin syntyvä polttoaine polttamalla mahdollisesti saatava kemiallinen energia olisi yhtä suuri kuin syötetty energia. Siksi tämä prosessi ei luo energiaa - se yksinkertaisesti muuntaa yhden energian muodon toinen.

Kaikki fossiiliset polttoaineet syntyvät viime kädessä edellä kuvatun kaltaisesta prosessista, mutta tapahtuvat viherkasveissa, kuten puissa tai merilevässä. Kasvien fotosynteesi on melko tehotonta - yksi tai kaksi prosenttia useimmille kasveille -, mutta maapallomme kokonaispinta-ala tällaisilla ”aurinkokeräimillä” on erittäin suuri ja se on toiminut suurimman osan miljardista vuodesta.

Voimmeko ihmiset, ihmiset paremmin kuin tämä? Mieti esimerkkiä. Yllä olevan esimerkin suomalaiset asentavat aurinkopaneelin, jonka teho on 1000 wattia, suorassa auringonvalossa. Sen muuntohyötysuhde on 8-20% riippuen siitä, kuinka paljon heillä on varaa viettää. Pohjois-Euroopassa säästä ja tulevan aurinkosäteilyn alhaisemmista kulmista johtuen 1000-wattisesta luokasta tulee vuosittain päivänvalon keskiarvo, joka on ehkä 180-wattia. Tämän voiman muuttamiseksi synteettisiksi hiilivedyiksi niiden on sitten sovellettava tätä vaatimattomia lähtöjä prosessiketjuun, jolla jokaisella on oma muuntotehokkuus. Verrattuna saapuvaan aurinkoenergiaan loppumuunnoksen hyötysuhde ei ole parempi kuin vihreiden kasvien. Auringon saapuva voima on ilmaista, mutta sen muuttaminen muiksi sopivammiksi energialähteiksi ei ole.

Aurinkoenergian lupaus on valtava, sillä siellä se on joka hieno päivä, joka virtaa meihin. Vaikeuksemme ymmärtää, että lupaus on kaksinkertainen;

  1. Vaadittava keräilypinta-ala on suuri (samoin kuin metsät ja ruohoiset tasangot ovat suuria).
  2. Jokaisella energian muuntamisen vaiheella on jonkin verran tehottomuutta, joten mitä enemmän askelia on, sitä alhaisempi on yleinen hyötysuhde.