Brûler au plasma, nourrir les bactéries, fabriquer du biocarburant : comment se débarrasser des déchets de manière insolite

Avec l'aide de laquelle la torche à plasma brûlera les ordures

Un courant électrique circule à l'intérieur du plasmatron lorsqu'il

se produit - le plasma se forme, il peut être utilisé pour traiter des matériaux ou comme source de lumière et de chaleur. Littéralement, une torche à plasma est un générateur ou producteur de plasma.

Les premiers dispositifs de ce type sont apparus au milieu du XXe siècle, lorsque sont apparus des matériaux résistants aux températures élevées et que la production de métaux réfractaires a augmenté.

À l'aide d'une torche à plasma, des températures ultra-élevées jusqu'à 150 000 ° C peuvent être obtenues. En moyenne, ils atteignent 10 000-30 000 ° C, inaccessibles lors de la combustion de combustibles chimiques.

Quels sont les types de plasmatrons

  • Torches à plasma à arc

La torche à plasma du plasmatron à arc comporte au moins une anode et une cathode, auxquelles est connectée une alimentation en courant continu. Pour le refroidissement, des canaux sont utilisés, généralement lavés à l'eau.

  • Plasmatrons à haute fréquence

De telles torches à plasma sont sans électrode :ils utilisent un couplage inductif ou capacitif à une source d'alimentation. Étant donné que pour que l'énergie haute fréquence traverse les parois de la chambre de décharge, celle-ci doit être constituée de matériaux non conducteurs, du verre de quartz ou de la céramique sont généralement utilisés dans ce cas.

Puisque pour maintenir une décharge sans électrodeÉtant donné qu'un contact électrique du plasma avec les électrodes n'est pas requis, une isolation dynamique gazeuse des parois contre le jet de plasma est généralement utilisée. De cette façon, vous pouvez éviter un échauffement excessif et refroidir la structure uniquement avec de l'air.

  • Plasmatrons micro-ondes

Les plasmatrons de ce type sont fabriqués sur la base d'une décharge micro-onde, généralement dans un résonateur à travers lequel un gaz plasmagène est soufflé.

Comment fonctionne la nouvelle technologie d'incinération des déchets avec une torche à plasma ?

La technologie d'incinération des déchets va être testée en Russieplasma : c'est ainsi qu'ils essaieront d'éliminer les déchets particulièrement dangereux. Cela a été annoncé par Vladimir Koshlakov, directeur général du Keldysh Research Center, qui fait partie de Roscosmos.

Le centre a développé des plasmatrons et travaille actuellement à la création d'une installation spéciale qui neutralisera et éliminera les déchets ménagers agressifs de danger accru.

Les plasmatrons permettent d'obtenir des gaz, de la températurequi varie de quatre à cinq mille degrés Celsius. Ils sont généralement utilisés dans l’industrie des fusées, mais peuvent également être utilisés dans l’incinération des déchets.

De plus, les gaz de combustionil est proposé d'utiliser des plasmatrons pour faire tourner des turbines. Typiquement, le plasmatron est utilisé dans l'industrie spatiale pour simuler le fonctionnement de moteurs de fusée ou l'entrée d'engins spatiaux dans la haute atmosphère.

De quelles autres manières inhabituelles pouvez-vous vous débarrasser des déchets ?

  • Bactéries qui recyclent les déchets de papier ou de plastique

Equipe de recherche dirigée par BioengineeringLe laboratoire d'Oak Ridge (ORNL) a développé une bactérie qui convertit efficacement les vieux papiers en acide itaconique. Les scientifiques ont utilisé la lignine, un déchet des bioraffineries et des papeteries, pour cultiver la bactérie Pseudomonas putida, qui produira de l'acide itaconique bon marché. Cette substance peut être convertie en un produit chimique qui brûle mieux que l'essence.

Dans un autre travail, les scientifiques ont pu améliorer une enzyme naturelle capable de dégrader certains des polluants environnementaux les plus courants.

L'enzyme modifiée, désignéeLa PETase commence à dégrader ce polymère en quelques jours. Cela pourrait conduire à une révolution dans le recyclage des déchets plastiques. Cette enzyme a été découverte au Japon. Il s'agit d'un déchet de la bactérie Ideonella sakaiensis, qui consomme du polyéthylène PET comme principale source d'énergie.

  • Le réseau de neurones trie le plastique

Même les réseaux de neurones participent au nettoyage de la planète,C'est pourquoi des scientifiques de l'Institut de thermophysique (IT) de la branche sibérienne de l'Académie des sciences de Russie ont créé une installation capable de déterminer le plastique pour le tri des déchets municipaux solides avec une précision de 95 %.

Lorsque des déchets circulent le long du tapis, un robot à pince pneumatique détermine le type de déchets à partir des données reçues de la caméra et les place dans le conteneur souhaité.

Selon les scientifiques, les réseaux de neurones sont capables deanalyser la distribution de l'intensité de la lueur des flammes pour déterminer les modes de combustion des objets. Le système peut être entraîné : cela signifie qu'il s'adapte à une composition morphologique spécifique si un certain type de débris le traverse.

  • La nourriture a été transformée en biocarburant

Scientifiques de Skoltech et du Joint Institutetempératures élevées, l'Académie des sciences de Russie a utilisé une nouvelle méthode unique de liquéfaction hydrothermale, qui est non seulement nettement plus économe en énergie que les approches alternatives, mais permet également de convertir toutes les matières premières en biocarburant avec un minimum de déchets.

Cette méthode permet également d'obtenir des biocarburants directement à partir de biomasse humide, éliminant ainsi l'étape énergivore de séchage de la matière première.

Étudier la possibilité de convertir les alimentsdéchets dans les biocarburants, les scientifiques ont étudié les produits de liquéfaction hydrothermale du fromage (parmesan), de la viande (jambon) et des pommes. La composition moléculaire du biocarburant résultant a été analysée par spectrométrie de masse à ultra-haute résolution.

La composition moléculaire du biocarburant résultant est très diversifiée et ressemble plus à du pétrole ordinaire qu'à des produits de pyrolyse du bois (goudron).

  • Les coléoptères digèrent le plastique

Coléoptères de la farine - ravageurs des produits céréaliers et des alimentspour les animaux de ferme - ils étaient capables d'absorber le polystyrène et de ne pas souffrir des toxines qui y étaient ajoutées. Le polystyrène est extrêmement difficile à recycler, bien qu'il soit particulièrement nocif pour la nature en raison de l'ajout fréquent de la substance ignifuge hexabromocyclododécane, qui est toxique pour les personnes et les animaux.

Les scientifiques donnaient des fragments de polystyrène aux Khrushchaksdans des conditions de laboratoire contrôlées. La surveillance a montré que 90 pour cent des produits de sa digestion étaient excrétés un jour après avoir mangé et complètement - après deux jours. Environ la moitié de la masse de polymère absorbée est sortie en minuscules fragments semi-décomposés, l'autre moitié a été assimilée par l'organisme.

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