Mit deren Hilfe der Plasmabrenner Müll verbrennt
Dabei fließt im Inneren des Plasmatrons ein elektrischer Strom
Die ersten Geräte dieser Art erschienen Mitte des 20. Jahrhunderts, als hochtemperaturbeständige Materialien auf den Markt kamen und die Produktion feuerfester Metalle zunahm.
Mit Hilfe eines Plasmabrenners können ultrahohe Temperaturen bis 150.000 °C erreicht werden. Im Durchschnitt erreichen sie 10.000 bis 30.000 ° C, die beim Verbrennen chemischer Brennstoffe unerreichbar sind.
Welche Arten von Plasmatronen gibt es?
- Lichtbogenplasmabrenner
Der Plasmabrenner des Arc-Plasmatrons weist mindestens eine Anode und eine Kathode auf, an die eine Gleichstromversorgung angeschlossen ist. Zur Kühlung werden Kanäle verwendet, die normalerweise mit Wasser gewaschen werden.
- Hochfrequenz-Plasmatrons
Solche Plasmatrons sind elektrodenlos:Sie nutzen eine induktive oder kapazitive Kopplung an eine Stromquelle. Da Hochfrequenzenergie die Wände der Entladungskammer passieren kann, muss diese aus nichtleitenden Materialien bestehen. In diesem Fall werden üblicherweise Quarzglas oder Keramik verwendet.
Da zur Aufrechterhaltung einer elektrodenlosen EntladungDa kein elektrischer Kontakt des Plasmas mit den Elektroden erforderlich ist, wird üblicherweise eine gasdynamische Isolierung der Wände vom Plasmastrahl verwendet. Auf diese Weise können Sie eine übermäßige Erwärmung vermeiden und die Struktur nur mit Luft kühlen.
- Mikrowellen-Plasmatrons
Plasmatrons dieser Art werden auf Basis einer Mikrowellenentladung hergestellt, üblicherweise in einem Resonator, durch den ein plasmabildendes Gas geblasen wird.
Wie funktioniert die neue Technologie zur Müllverbrennung mit einem Plasmabrenner?
Müllverbrennungstechnologie wird in Russland getestetPlasma: So werden sie versuchen, besonders gefährliche Abfälle zu entsorgen. Dies gab Vladimir Koshlakov, Generaldirektor des Keldysh Research Center, das zu Roskosmos gehört, bekannt.
Das Zentrum hat Plasmatrons entwickelt und arbeitet nun an der Schaffung einer speziellen Anlage, die aggressiven Hausmüll mit erhöhter Gefahr neutralisiert und entsorgt.
Mit Plasmatrons können Sie Gase und Temperaturen ermittelndie zwischen vier und fünftausend Grad Celsius liegt. Sie werden typischerweise in der Raketenindustrie eingesetzt, können aber auch in der Müllverbrennung eingesetzt werden.
Außerdem werden VerbrennungsgaseEs wird vorgeschlagen, Plasmatrons zu verwenden, um Turbinen zu drehen. Typischerweise wird das Plasmatron in der Raumfahrtindustrie verwendet, um den Betrieb von Raketentriebwerken oder den Eintritt von Raumfahrzeugen in die obere Atmosphäre zu simulieren.
Welche anderen ungewöhnlichen Möglichkeiten gibt es, Müll loszuwerden?
- Bakterien, die Papier oder Plastik recyceln
Forschungsteam unter der Leitung von BioengineeringOak Ridge Laboratory (ORNL) hat ein Bakterium gezüchtet, das Altpapier effektiv in Itaconsäure umwandelt. Wissenschaftler haben Lignin, ein Abfallprodukt aus Bioraffinerien und Papierfabriken, verwendet, um das Bakterium Pseudomonas putida zu züchten, das billige Itaconsäure produzieren wird. Diese Substanz kann in eine Chemikalie umgewandelt werden, die besser brennt als Benzin.
In einer anderen Arbeit konnten Wissenschaftler ein natürlich vorkommendes Enzym verbessern, das in der Lage ist, einige der am häufigsten umweltschädlichen Polymere abzubauen.
Das modifizierte Enzym, bezeichnetPETase beginnt innerhalb weniger Tage, dieses Polymer abzubauen. Dies könnte zu einer Revolution im Recycling von Plastikmüll führen. Dieses Enzym wurde ursprünglich in Japan entdeckt. Es ist ein Abfallprodukt des Bakteriums Ideonella sakaiensis, das PET-Polyethylen als Hauptenergiequelle verbraucht.
- Das neuronale Netz sortiert das Plastik
Sogar neuronale Netze sind an der Säuberung des Planeten beteiligt,Daher haben Wissenschaftler des Instituts für Thermophysik (IT) der sibirischen Zweigstelle der Russischen Akademie der Wissenschaften eine Anlage geschaffen, die Kunststoffe für die Sortierung fester Siedlungsabfälle mit einer Genauigkeit von 95 % bestimmen kann.
Wenn der Müll entlang des Bandes zirkuliert, ermittelt ein pneumatischer Greifroboter aus den Daten der Kamera die Art des Mülls und legt ihn in den gewünschten Behälter.
Laut Wissenschaftlern sind neuronale Netze dazu in der LageAnalysieren Sie die Verteilung der Flammenglühintensität, um die Verbrennungsmodi von Objekten zu bestimmen. Das System ist trainierbar – das bedeutet, dass es sich an eine bestimmte morphologische Zusammensetzung anpasst, wenn eine bestimmte Art von Trümmern durch das System getrieben wird.
- Aus Nahrung wurde Biokraftstoff
Wissenschaftler von Skoltech und dem Joint InstituteBei hohen Temperaturen nutzte die Russische Akademie der Wissenschaften eine neue einzigartige Methode der hydrothermischen Verflüssigung, die im Vergleich zu alternativen Ansätzen nicht nur deutlich energieeffizienter ist, sondern auch die Umwandlung aller Rohstoffe in Biokraftstoff mit minimalem Abfallaufkommen ermöglicht.
Dieses Verfahren ermöglicht auch die direkte Gewinnung von Biokraftstoffen aus nasser Biomasse, wodurch die energieintensive Trocknung der Rohstoffe entfällt.
Um die Möglichkeit der Umwandlung von Lebensmitteln zu untersuchenAbfälle in Biokraftstoffen untersuchten Wissenschaftler die Produkte der hydrothermalen Verflüssigung von Käse (Parmesan), Fleisch (Schinken) und Äpfeln. Die molekulare Zusammensetzung des resultierenden Biokraftstoffs wurde durch ultrahochauflösende Massenspektrometrie analysiert.
Die molekulare Zusammensetzung des resultierenden Biokraftstoffs ist sehr vielfältig und ähnelt eher keinem gewöhnlichen Öl, sondern Holzpyrolyseprodukten (Teer).
- Käferkäfer verdauen Plastik
Mehlkäfer – Schädlinge von Getreideprodukten und Lebensmittelnfür Nutztiere - sie konnten Polystyrol absorbieren und litten nicht unter den darin enthaltenen Giftstoffen. Polystyrol ist äußerst schwierig zu recyceln, obwohl es der Natur durch die häufige Zugabe des für Mensch und Tier giftigen feuerhemmenden Stoffes Hexabromcyclododecan besonders schadet.
Wissenschaftler verfütterten die Chruschtschaken mit Styroporfragmentenunter kontrollierten Laborbedingungen. Die Überwachung zeigte, dass die Produkte seiner Verdauung einen Tag nach dem Essen zu 90 Prozent ausgeschieden wurden und vollständig - nach zwei Tagen. Etwa die Hälfte der absorbierten Polymermasse kam in winzigen, halbzersetzten Fragmenten heraus, die andere Hälfte wurde vom Körper assimiliert.
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