Deginkite plazma, maitinkite bakterijas, gaminkite biokurą: kaip neįprastai atsikratyti atliekų

Su kurio pagalba plazminis degiklis degins šiukšles

Plasmatrono viduje teka elektros srovė, kai ji

atsiranda – susidaro plazma, ji gali būti naudojama medžiagų apdirbimui arba kaip šviesos ir šilumos šaltinis. Žodžiu, plazminis degiklis yra generatorius arba plazmos gamintojas.

Pirmieji tokie įrenginiai pasirodė XX amžiaus viduryje, kai atsirado aukštai temperatūrai atsparios medžiagos, išaugo ugniai atsparių metalų gamyba. 

Su plazminiu degikliu galima pasiekti itin aukštą temperatūrą iki 150 000 ° C. Vidutiniškai jie pasiekia 10 000–30 000 ° C, nepasiekiami deginant cheminį kurą.

Kokie yra plazmatronų tipai

  • Lankiniai plazminiai žibintuvėliai

Lankinio plazmatrono plazminis degiklis turi bent vieną anodą ir vieną katodą, prie kurio prijungtas nuolatinės srovės maitinimo šaltinis. Aušinimui naudojami kanalai, paprastai plaunami vandeniu.

  • Aukšto dažnio plazmatronai

Tokie plazmatronai yra be elektrodų:jie naudoja indukcinę arba talpinę jungtį su maitinimo šaltiniu. Kadangi tam, kad aukšto dažnio galia praeitų per išleidimo kameros sieneles, pastaroji turi būti pagaminta iš nelaidžių medžiagų, dažniausiai šiuo atveju naudojamas kvarcinis stiklas arba keramika.

Kadangi norint palaikyti beelektrodinį išlydįKadangi elektrinis plazmos kontaktas su elektrodais nereikalingas, dažniausiai naudojama dujų dinaminė sienų izoliacija nuo plazmos srovės. Taip išvengsite per didelio įkaitimo ir konstrukciją vėsinsite tik oru. 

  • Mikrobangų plazminiai

Šio tipo plazmatronai gaminami remiantis mikrobangų iškrova, dažniausiai rezonatoriuje, per kurį pučiamos plazmą sudarančios dujos.

Kaip veikia nauja atliekų deginimo su plazminiu degikliu technologija?

Atliekų deginimo technologija bus išbandyta Rusijojeplazma: taip jie bandys išmesti ypač pavojingas atliekas. Apie tai pranešė Vladimiras Koshlakovas, Keldišo tyrimų centro, kuris yra „Roscosmos“, generalinis direktorius.

Centras sukūrė plazmatronus ir dabar kuria specialią instaliaciją, kuri neutralizuotų ir pašalintų padidinto pavojaus agresyvias buitines atliekas.

Plazmatronai leidžia gauti dujų, temperatūrąkuri svyruoja nuo keturių iki penkių tūkstančių laipsnių Celsijaus. Paprastai jie naudojami raketų pramonėje, bet gali būti naudojami ir atliekų deginimui.

Be to, degimo dujosturbinoms sukti siūloma naudoti plazmatronus. Paprastai plazmatronas naudojamas kosmoso pramonėje, imituojant raketų variklių veikimą arba erdvėlaivių patekimą į viršutinę atmosferą.

Kokiais kitais neįprastais būdais galite atsikratyti šiukšlių?

  • Bakterijos, kurios perdirba popierių ar plastiką

Bioinžinerijos vadovaujama tyrimų grupė„Oak Ridge Laboratory“ (ORNL) išaugino bakteriją, kuri efektyviai paverčia makulatūrą į itakono rūgštį. Mokslininkai panaudojo ligniną, biologinių perdirbimo gamyklų ir popieriaus gamyklų atliekas, kad augintų bakteriją Pseudomonas putida, kuri gamins pigią itakono rūgštį. Ši medžiaga gali būti paversta chemine medžiaga, kuri dega geriau nei benzinas.

Kitame darbe mokslininkai sugebėjo patobulinti natūraliai atsirandantį fermentą, galintį suskaidyti kai kuriuos dažniausiai teršiančius polimerus.

Modifikuotas fermentas, pažymėtasPETazė pradeda skaidyti šį polimerą per kelias dienas. Tai gali sukelti plastiko atliekų perdirbimo revoliuciją. Šis fermentas iš pradžių buvo atrastas Japonijoje. Tai yra Ideonella sakaiensis bakterijos, kuri kaip pagrindinis energijos šaltinis naudoja PET polietileną, atliekos.

  • Neuroninis tinklas rūšiuoja plastiką

Netgi neuroniniai tinklai dalyvauja valant planetą,Todėl Rusijos mokslų akademijos Sibiro filialo Termofizikos instituto (IT) mokslininkai sukūrė įrenginį, galintį 95% tikslumu nustatyti plastiką, skirtą komunalinių kietųjų atliekų rūšiavimui. 

Kai šiukšlės cirkuliuoja palei diržą, pneumatinis griebtuvas robotas pagal atliekamų kamerų duomenis nustato atliekų rūšį ir suberia jas į norimą konteinerį.

Pasak mokslininkų, neuroniniai tinklai yra pajėgūsanalizuoti liepsnos švytėjimo intensyvumo pasiskirstymą, kad nustatytų objektų degimo režimus. Sistema yra treniruojama – tai reiškia, kad ji prisitaiko prie konkrečios morfologinės sudėties, jei per ją praleidžiamos tam tikros rūšies šiukšlės.

  • Maistas buvo paverstas biokuru

Mokslininkai iš Skoltech ir Jungtinio institutoaukšta temperatūra, Rusijos mokslų akademija panaudojo naują unikalų hidroterminio skystinimo metodą, kuris yra ne tik žymiai efektyvesnis, palyginti su alternatyviais metodais, bet ir leidžia visas žaliavas paversti biokuru su minimaliu atliekų kiekiu.

Šis metodas taip pat leidžia biokurą gauti tiesiogiai iš šlapios biomasės, pašalinant daug energijos reikalaujančią žaliavos džiovinimo stadiją.

Ištirti galimybę paversti maistąbiokuro atliekų, mokslininkai ištyrė sūrio (parmezano), mėsos (kumpio) ir obuolių hidroterminio suskystinimo produktus. Gauto biokuro molekulinė sudėtis buvo išanalizuota ultra didelės skiriamosios gebos masių spektrometrija.

Gauto biokuro molekulinė sudėtis yra labai įvairi ir labiau panaši ne į paprastą aliejų, o į medienos pirolizės produktus (degutą).

  • Vabalai vabalai virškina plastiką

Miltvabaliai – grūdinių produktų ir maisto kenkėjaiūkiniams gyvūnams – jie sugebėjo pasisavinti polistireną ir nenukentėjo nuo į jį dedamų toksinų. Polistireną itin sunku perdirbti, nors jis daro ypatingą žalą gamtai, nes dažnai pridedama ugniai atsparios medžiagos heksabromciklododekano, kuris yra toksiškas žmonėms ir gyvūnams. 

Mokslininkai Chruščakams šėrė polistireno fragmentuskontroliuojamomis laboratorinėmis sąlygomis. Stebėjimas parodė, kad jo virškinimo produktai vieną dieną po valgio išsiskyrė 90 procentų ir visiškai - po dviejų dienų. Maždaug pusė absorbuotos polimero masės išsiskyrė mažais pusiau suskaidytais fragmentais, kitą pusę organizmas pasisavino.

Skaityti Toliau:

Iki 2100 m. 95% vandenynų nebebus tinkami gyventi

Pažvelkite į atnaujintus naikintuvus F-15: jie gabena 24 raketas „oras-paviršius“

Erdvėlaivis už kelių kilometrų: viskas, kas žinoma apie naująjį Kinijos projektą