Перейти к содержимому
Форум химиков на XuMuK.ru
  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу

alex_zeed

Синтез-газ из углекислого газа и водяного пара электролизом

Рекомендуемые сообщения

Есть интересный вопросик. Прочел тут статейку об одном проекте на тему альтернативной энергетики. Пишут что умеют производить электролиз в нагретой до 1100 градусов смеси водяного пара и двуокиси углерода. Ну и получать соответственно чистый (они даже пишут "сверхчистый" :) )кислород и синтез-газ. Ну а потом из синтез-газа уже понятно что можно наклепать метанола, ДМЭ или даже бензиноподобной фигни - этим GTL занимается. Вот мне стало интересно - с физико-химической точки зрения такое возможно - электролиз газа? Ведь температуры то вроде совсем не плазменные? Или они сначала подогревают, а потом идет электрический разряд и таки получается плазменная реакция? Ну и отдельный вопрос - что ж там станет с электродом, на котором выделяется атомарный кислород, неужели долго проживет?

 

Вот выдержка:

---

В России открыт способ утилизации углекислого газа с использованием новейших технологий. Диоксид углерода извлекают из дымовых газов. Операцию проводят высокоэкономичным методом газоразделения с помощью ионообменных мембран, при этом концентрацию углекислоты доводят до 98-99%. Очищенный диоксид углерода закачивают в хранилища (газгольдеры), откуда он поступает на дальнейшую переработку.

 

На следующей стадии углекислый газ смешивают с парами воды и подвергают электрохимическому разложению в процессе электролиза. В результате реакции при высокой (1100-1150 C) температуре на аноде выделяется сверхчистый кислород, а на катоде - смесь окиси углерода и водорода, т.е. синтез-газ, служащий основным сырьем для производства углеводородных соединений, всего спектра современных искусственных материалов - от синтетического бензина и дизельного топлива до изделий из полимеров (пластмасс, лаков, красок, растворителей и т.д.). Синтез-газ может использоваться и в металлургии для бескоксового производства чугуна.

 

Эта технология для получения углеводородов из диоксида углерода (т.е. практически из отходов промышленности) не имеет мировых аналогов.

---

 

Ну конечно малость подозрительно что нет ссылок на разработчика данной технологии (НИИ, лабораторию...) - зато есть куча рефератов в которых этот абзац содержится практически без изменений.

 

В общем, интересно мнение химиков по этому вопросу (будем ли мы когда-нибудь получать бензин из солнца? ;) )

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Эта статья, посвященная получению углеводородов из диоксида углерода (т.е. практически из отходов промышленности) не имеет мировых аналогов (по степени недостоверности).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да, электролиза не будет - ионов нет при такой температуре. Равновесие будет сильно смещено в сторону образования H2O и СО2 даже в плазме, поэтому, даже если реакция и пройдет - хоть пару процентов энергии, на это затраченной, синтез-газ с килородом представлять не будут.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да я тоже сильно засомневался в реализуемости данного чуда - но просто химию и физику знаю только в объеме давным-давно оконченной средней школы... Вот решил спросить у знающих людей.

 

Хотя откуда идет такое желание - понятно. Ведь растения нагло тащат углерод даже не из чистого СО2, а прямо из атмосферы. И не в плазме, а при комнатных температурах. Еще кстати есть интересная (хотя бы своей бредовостью :) ) идейка - можно ли построить биологическую систему (бактерии? водоросли? грибы?), берущую энергию синтеза не из света, а из электричества напрямую - чтобы росли прямо на проводках?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
...идейка - можно ли построить биологическую систему (бактерии? водоросли? грибы?), берущую энергию синтеза не из света, а из электричества напрямую - чтобы росли прямо на проводках?

По моему сейчас это не реально. Кроме того, более актуальна обратная проблема - простые и дешовые способы получения электричества.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
По моему сейчас это не реально. Кроме того, более актуальна обратная проблема - простые и дешовые способы получения электричества.

 

Да нет - есть одна задачка, на которую все это просится. Долговременная аккумуляция энергии Солнца. На полгода - с лета на зиму. Или сбор ее в солнечных районах и экспорт танкерами в северные ;) Преобразовывать солнечную в электро вон уже обещают с кпд 60% и выше:

 

http://www.membrana.ru/articles/inventions.../10/150500.html

 

А дорогая солнечная энергетика только пока она не массова. Когда-то искали на мировом рынке спрос для пяти компьютеров - а щас их вон сколько. Фотокамера цифровая размером с ноготь большого пальца и ценой несколько десятков баксов никого не удивляет (я имею в виду те что в мобилы встраивают)... И батареи дешевые солнечные не будут.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Солнечная энергия дорогая потому, что дорогими являются средства ее производства. И массовостью тут дело кардинально не исправиш. Есть и более объективный фактор: солнечной (а также ряда других видов альтернативной энергии) просто не хватит для наших потребностей по причине низкой плотности потока энергии.

Детальнее это описано в книге Капицы "Эксперимент. Теория. Практика".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Солнечная энергия дорогая потому, что дорогими являются средства ее производства. И массовостью тут дело кардинально не исправиш. Есть и более объективный фактор: солнечной (а также ряда других видов альтернативной энергии) просто не хватит для наших потребностей по причине низкой плотности потока энергии.

Детальнее это описано в книге Капицы "Эксперимент. Теория. Практика".

 

ОК, спасибо за ссылку - почитаю.

 

А насчет низкого потока энергии - соглашусь наверное по всяким ветрам-приливам, а вот по солнцу не соглашусь. Приведу пример прикидочного расчета - критика конечно же приветствуется.

 

Исходные данные (оценочные, это прикидочный расчет с допустимой ошибкой раза в 2-3):

Мировая добыча нефти за год - около 4 млрд тонн в год (Википедия)

Энергоемкость нефти - 10 квт-ч/кг (примерная)

Плотность потока солнечного излучения днем в Африке - 1 кВт/м2 (тоже примерно - она может быть и ниже, и немного выше)

Время, в течение которого присутствует такая мощность - 2000 часов в год (25% от 8760 часов в году)

Общий КПД преобразования Солнце-энергия - 10% (Да, это спорный момент - но я считаю что такой полный КПД будет достижим при дальнейшем развитии технологий)

 

Итак.

 

Годовая энергия всей нефти: 4*10^12 кг * 10 кВт*ч/кг = 4*10^13 кВт*ч.

 

Требуемая мощность нашей электростанции: 4*10^13 кВт*ч / 2000 ч = 2*10^10 кВт

 

Имеющаяся мощность на единицу площади: 1 кВт/м^2 * 0.1 = 0.1 кВт/м^2

 

Требуемая площадь: 2*10^10 кВт / 0.1 кВт/м^2 = 2*10^11 м2 = 2*10^5 км^2

 

Получили 200 000 квадратных километров. Это квадрат со стороной менее 500 км - мне кажется в Африке вполне можно найти столько места. А уж в Тихом океане - стопудово. Собственно никто не предлагает строить одну такую гигантскую станцию - лучше построить их много, размером поменьше.

 

Да, я тут забыл учесть что нефть - это только 48% мирового потребления энергии. ОК, добавим это и еще запас "на вырост" и получим - нужно собрать солнечную энергию с одного миллиона квадратных километров. Это триллион квадратных метров. Основную часть этой площади займут зеркала, и я думаю что при таких объемах их можно научиться делать дешевыми... Вообще - цена это и есть главный вопрос. При современных ценах порядка $5000 за киловатт установленной мощности сумма выходит конечно совершенно заумная - 100 млрд кВт * 5000 = 500 трлн баксов. Полторы сотни годовых бюджетов США. Но что такое цена? Это штука очень относительная. Особенно при больших объемах, когда цена разработки тонет в общем объеме. Если каждый китаец вручную сделает 1000 зеркал по квадратному метру - то нам как раз хватит ;)

 

Между прочим $5000/кВт (и кстати 140 Вт/м2 выходной электрической мощности) - это реальная солнечная электростанция PS10 в Испании.

 

Ладно, наверное это все немного совсем не по теме данного форума - но в общем, моя главная мысль такая - энергии нам Солнце дает предостаточно, и земли бесхозной в мире хватит чтобы ее собрать - дело только за дешевой техникой для собирания.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×