Energia meeskond arendab biokütustel põhineva lennukikütuse rampideks
Говорящий Том: водная битва - Лагерь Говорящего Тома и Друзья Анджела Хэнк Tom Camp Игровой мультик (Juuli 2019).
Lennukid suurenevad, tagurpidi hõõruvad, valged konditsioneerid. Federal Aviation Administration (FAA) käis igal aastal eelmisel aastal keskmiselt 43 684 lendu ning USA sõjalised ja kaubanduslikud lennud kogusid üle 20 miljardi galloni reaktiivkütuse.
Kõik need heitkogused moodustavad kokku. Vastavalt Rahvusvahelisele Lennutranspordi Assotsiatsioonile tõstis maailma lennureisid 2016. aastaks 815 miljonit tonni süsinikdioksiidi heitmeid 2016. aastal - kaks protsenti ülemaailmsest inimtegevusest. Ja globaalne lennuliiklus ei aeglusta. IATA ennustab, et 2035. aastal reisib lennujaamas 7, 2 miljardit reisijat, mis ligi 2016. Aastal lendas 3, 8 miljardit.
Niisiis, kuidas muuta õhu reisimine keskkonnale lihtsamaks? University of Delaware teadlased töötavad välja alternatiivse reaktiivkütuse. Nafta asemel soovivad UD teadlased võimsusega lennukeid korni ja puitlaastudega, millest üldse ei meeldi, kui sa ei ole maastik või kobras, kes otsivad jääke.
UD Harkeri interdistsiplinaarse teaduse ja tehnika laboratooriumis töötavad teadlased sellist taimset materjali, mis on tuntud teaduslikult kui lignotselluloosne biomass, rohelistesse toodetesse, kaasa arvatud uued kütused ja kemikaalid. Teadlased on seotud energiaenergia uuenduste katalüüsikeskusega (CCEI), Energy Frontier Research Center, mida toetab USA energeetikaministeerium. UD asuv keskus ühendab üheksa institutsiooni teadlasi, et töötada välja puhta energia väljakutsed.
Vastavalt CCEI juhatuse asedirektorile Basudeb Sahale, on üks suurimaid takistusi taastuva joogikütuse tootmisel, suurendades kahe kriitilise keemilise protsessi kiirust ja efektiivsust - sidumist ja deoksüdeerumist. Kuna taimne materjal, mida keskus töötab, on madala süsinikusisaldusega, kui see on tahkeks vedelaks, siis tuleb süsinikmolekulid keemiliselt kokku tõmmata või "ühendada", et luua reaktiivkütuse vahemikus kõrge süsinikusisaldusega molekule. Seejärel tuleb nende molekulide hapnikust eemaldada, et moodustada hargnenud süsivesinikke. See hargnemine on oluline, et parandada kütuse liikumist ärilennu külmumistemperatuuril.
"Rahvusvahelised lennukid võivad lennata kõrgusel 35 000 jalga, kus välistemperatuur võib olla kuni -14 ° C, " ütleb Saha, kes juhib keskkonnas taastuva reaktiivkütuse projekti. "See on temperatuur, mille juures lennuk peab kulgema ja kütust ei tohi külmutada."
Taastuvate joogikütuste tootmise kiirendamine
Nõudlus püsib ka naftapõhiseks kütuseks lennunduses. Enam kui kümme aastat tagasi oli FAA seatud eesmärgiks kasutada 2019 aastal 1 miljardit galloni taastuvaid reaktiivkütuseid. IATA sõnul on jätkusuutlikud lennukikütused 2020. aastaks süsinikdioksiidi neutraalse kasvu saavutamise ja 50-protsendilise vähendamise süsinikdioksiidi heitkogus aastaks 2050 (võrreldes 2005. aasta tasemega). Kuid see alternatiivkütus ei ole piisavalt toodetud ega konkurentsivõimelise hinnaga.
Praegu kasutavad mitmed USA ettevõtted taastuvaid reaktiivkütuseid sellistest materjalidest nagu triglütseriidid, mis on kasutatud kasutatud õli ja rasva hulgast, või süsinikmonooksiidi ja vesiniku sünteesigaasi kombinatsioonist. Üks ettevõte kasutab selle lähtematerjalina vetikad ja isegi on Los Angelese lennujaamast (LAX) maa-alune torujuhe, kus protsent segatakse tavalise reaktiivkütusega, ütleb Saha.
Kuid selle mittetraditsioonilise materjali töötlemine nõuab ka kõrget temperatuuri-350 ° C (662 ° F) ja kõrgsurvet.
UD-s asuvatest puitlaastest ja maisitõlvikest pole nii palju, kus Saha ja tema kolleegid on välja töötanud uued katalüsaatorid, nn keemilised kitsed, mis kitsendavad keemilisi reaktsioone, mis muudavad selle taimse materjali kütusena. Üks odavatest grafeinist valmistatud katalüsaatoritest näib olevat süsinikmolekulide kärgstruktuur. Selle ainulaadsed pinna omadused suurendavad sidestusreaktsiooni kiirust. See töötab ka madalal temperatuuril (60 ° C). Teine katalüsaator eemaldab hapniku energiatõhusal viisil ja toodab suuremaid saagiseid hargnenud molekule, kuni 99%, mis sobib reaktiivkütuseks. Mõlemad katalüsaatorid on ringlussevõetavad ja protsessid on skaleeritavad.
"Meie protsessi madal temperatuur ja kõrge selektiivsus võib võimaldada lignotselluloosse biomassi biokütustel põhineva biokütuste kulutõhusat ja jätkusuutlikku tootmist, " ütleb Saha.
Uuringud on üksikasjalikult kirjeldatud kolmes hiljutises teaduslikes artiklites: "Madala süsinikusisaldusega furaanika lahustumatu C-C seos süsivesinike kõrgemate prekursoritega, kasutades grafeenoksiidi karbokatsialaati" ja "Furüülmetaani hapnikurullide hüdrodeoksügeneerimine reaktori ja diislikütuse diameetriga kütustele: reaktsioonivõrgu katsetamine koos Toetatud pallaadiumkatalüsaator ja hafniumi triflaadi promootor "ilmnesid ACS katalüüsis, mille on avaldanud American Chemical Society, ja" ChemSusChem'is esitleti "kõrge süsinikusisaldusega fuüülmetaanide katalüütilist hüdrodeoksüdeerumist taastuvatel reaktiivmootoritega varustatud alkanidel reeniumi modifitseeritud iidiumkatalüsaatori kaudu".