Новая енергетика — без вуглецю і кисню

Новая енергетика — без вуглецю і кислорода…

Современная наука мобілізувала себе боротьбу з вуглекислим газом — продуктом горіння. При цьому всі хіба що змирилися, що вироблення енергії неминуче пов’язані з зростанням вмісту у атмосфері Землі вуглекислого газу.

Однако вчені шукають шляху зменшення кількості СО2 в природному гругообороте речовин. І які вже з’явилися ідеї справді революційні: рішуче вигнати вуглець і кисень з енергетики, побудувавши її в інших елементах.

На одній з хімічних фабрик у Німеччині, складі раптом почав кипіти кремній, що зберігалася може тонко подрібненого порошку у атмосфері азоту. Ніяких неприємностей цього не сталося, але загадкове поведінка завжди спокійного елемента — кремнію — спантеличило керівників підприємства.

История дійшло професора хімії Норберта Аунера з Франкфурта-на-Майні. І вона схвилювала його, напевно, незгірш від, ніж Колумба, коли людина почув матросів «Бачимо землю! » .

А залежить від наступному. У Аунера віддавна зародилася думку, що енергію можна отримувати як традиційно, спалюючи в кисні вуглець, але й хімічним шляхом, при взаємодії інші елементи. Погляди вченого, природно, зверталися до тих їх, запасів яких планеті незгірш від, ніж нафти, вугілля, газу. Більше детальне дослідження випадку, що сталося на фабриці, з’ясувало, що у однієї ємності з кремнієвої пилюкою й азотом виявилися сліди окисла міді.

Очевидно, котра була присутня в ємності чистий азот теж був втягнутий у взаємодія. Виникла реакція, яка суперечила всьому досвіду роботи з таким інертним елементом як азот. Але факт залишається фактом: реакція відбулася, й у день, коли на фабриці закипів кремній, довелося докласти багато сил, щоб заспокоїти «вскипевшую «пил.

Как з’ясувалося, кремній здатний дуже енергійно з'єднуватися з азотом. Стартова температура спершу реакції 500 градусів; друге умова: кремній повинен бути дуже тонко измелчен. Окисел ж міді ж виконує функцію каталізатора.

Ценность цього випадкового відкриття не підлягала сумніву. Якщо кремній таким легким шляхом горить (і - переважна більшість піску), чи цей елемент головним паливом людства у майбутньому? По-перше, наша планета багата пісками, а по-друге, горіння в азоті не супроводжується виділенням у повітря парникових газів, передусім — двоокису вуглецю. Нове горіння залишає по собі хоча б пісок, тільки на кисневою, але в нітратної основі.

В ідеалі можна уявити таку картину: людина цурається використання нафтових та вугільних запасів, електростанції отримують кремнієву пил, автомобілі тієї ж пилом заправляються на станції і там вивантажують мішки з «золою «- піском. Звісно, було не зовсім грамотно проголосити: «Пісок — нафту майбутнього ». Адже пісок не горить, горить кремній. У природі кремній в чистому вигляді не зустрічається, і щоб отримати її з піску, треба витратити енергію, і при цьому не малу. Вона сягає переважно, те що, щоб отщепить атоми кисню від атомів кремнію. Але це энергитические витрати будуть із лихвою відшкодовано зарахунок з'єднання з азотом.

Профессор Аунер предпологает, що фабрики востановления кремнію вигідніше розташовувати в екваторіальних пустелях, де необхідні умови для: пісок, повітря, сонячна енергія. Вона виробляючи струм, запустить реактори, відновлюють кремній. Подібною гелиоэнергитические установки можуть розщеплювати воду на кисень і водень: згораючи, він виділяє багато тепла, залишаючи після реакції лише воду. У цьому також є зацікавленість.

Крупнейшие автомобільні фірми — «Даймлер-Крайслер «і «Форд «розглядають водень як замінник бензину. Щоправда водень перед транспортуванням треба перетворити на рідина, а цього доводиться охолоджувати так мінус 253 градусів, отже техніка постачання паливом виявиться дуже дорогий. З іншого боку, суміш водню з киснем — вибуховий газ величезної сили, отже, поводження з нею пов’язане з труднощами.

От всіх що така проблем вільна роботу з кремнієм — блоки цього можуть подорожувати будь-якою вигляді транспорт, не страшні відкриті джерела тепла, навіть ті, як зварювальні пальники. Поки блок не измельчен на пилюку, не горючий. Однак у пилоподібному стані так само небезпечний, як водень.

Есть, проте, сомнивающиеся у вірності шляху, наміченого професором Аунером. Їх головним аргументом «проти »: «Якщо пустелі отримуватимуть струм на відновлення кремнію, то ми не краще посилати замість блоків енергію, як зазвичай, дротами? ». Сучасні лінії електропередач, використовують постійний струм високої напруги, під час передачі на відстань 3000 кілометрів втрачають близько 20 відсотків потужності. І, тим щонайменше це у грошовому вираженні значно менше того, у що виллється морська транспортування майбутньої енергії як блоків кремнію. Але як тоді бути з автомобільним транспортом, що його пропонується перекласти кремінне харчування?

Сегодня казати про практичному втіленні задумів професора Аунера зарано. Виробництво чистого кремнію дорого, і ринку її замало. Головним споживачем кремнію виступає промисловість, изготовляющая комп’ютери і той електроніку. Іншим дістаються крихти.

Правда гелеоэнергитическое устаткування теж потребує на свої батарей трохи кремнію. Світове споживацьке для сонячних панелей не досягає і тисячі тонн, а й ці тонни гелиотехники одержують з працею. Звісно, треба подолати безліч технологічних проблем, потім, за оцінкою Аунера, відходитиме повністю від десяти до двадцяти років, поки технічні аспекти дозріють і втіляться у проекти. «Але хімічна сторона справи — стверджує професор — зрозуміла! ». «Золою «нової енергетики служитиме кремненитирд. З неї отримувати дешевий аміак, придатний виробництва азотистих добрив.

Кстати, у світі випускається 100 мільйонів тонн аміаку. Виробництво його пов’язано з незручностями і обходиться досить дорого. «Якщо людство дійшов кремнію, — вважає професор Аунер, — азотисті добрива з’являться в нашій достатку ». Але це все. М. Аунер розглянув можливість заміни вуглецю на кремній у багатьох галузях господарства. З аміаку, наприклад, коли його дешевий, можна одержуватиме водень і при цьому багато ефективніше, ніж із води: його виробництво коштуватиме одну десяту сьогоднішньої вартості.

Особенного успіху учений чекає і на від заправки автомобіля не бензином, а кремнієм. Ідея, щоправда не нова, ще тридцять років як розв’язано німецькі хіміки фірми «Вакер «поставили досліди з автомобілем, бак якого заповнили замість бензину кремнесодержащей рідиною — тетраметилсиланом. Вона під час спалювання давала стільки ж енергії, як і бензин. На жаль, у сімдесятих роках досліди припинилися: пісок, зчинений при горінні, зупиняв мотор. Зараз Аунер бачить вихід від цього труднощі. На його думку, треба частина відповідальних деталей мотора замінити на керамічні.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайту internet.