Spalać plazmą, karmić bakterie, wytwarzać biopaliwo: jak pozbyć się odpadów w niezwykły sposób

Za pomocą którego palnik plazmowy spali śmieci

Kiedy wewnątrz plazmatronu przepływa prąd elektryczny

zachodzi – powstaje plazma, którą można wykorzystać do obróbki materiałów lub jako źródło światła i ciepła. Dosłownie palnik plazmowy to generator lub producent plazmy.

Pierwsze tego typu urządzenia pojawiły się w połowie XX wieku, kiedy pojawiły się materiały odporne na wysokie temperatury i wzrosła produkcja metali ogniotrwałych. 

Za pomocą palnika plazmowego można uzyskać ultrawysokie temperatury do 150 000 ° C. Średnio osiągają 10 000-30 000 ° C, nieosiągalne przy spalaniu paliw chemicznych.

Jakie są rodzaje plazmtronów?

  • Palniki plazmowe łukowe

Palnik plazmowy plazmotronu łukowego ma co najmniej jedną anodę i jedną katodę, do której podłączony jest zasilacz prądu stałego. Do chłodzenia stosuje się kanały, zwykle myte wodą.

  • Plaztrony wysokiej częstotliwości

Takie plazmatrony są bezelektrodowe:wykorzystują sprzężenie indukcyjne lub pojemnościowe ze źródłem zasilania. Ponieważ aby moc o wysokiej częstotliwości mogła przejść przez ściany komory wyładowczej, ta ostatnia musi być wykonana z materiałów nieprzewodzących, w tym przypadku zwykle stosuje się szkło kwarcowe lub ceramikę.

Ponieważ w celu utrzymania wyładowania bezelektrodowegoPonieważ nie jest wymagany kontakt elektryczny plazmy z elektrodami, zwykle stosuje się izolację gazowo dynamiczną ścianek od strumienia plazmy. W ten sposób można uniknąć nadmiernego nagrzewania się konstrukcji i chłodzić konstrukcję wyłącznie powietrzem. 

  • Plaztrony mikrofalowe

Plazmatrony tego typu powstają na zasadzie wyładowania mikrofalowego, zwykle w rezonatorze, przez który przedmuchiwany jest gaz tworzący plazmę.

Jak działa nowa technologia spalania odpadów za pomocą palnika plazmowego?

Technologia spalania odpadów do przetestowania w Rosjiplazma: w ten sposób będą starali się usuwać szczególnie niebezpieczne odpady. Ogłosił to Vladimir Koshlakov, dyrektor generalny Centrum Badawczego Keldysh, które jest częścią Roskosmosu.

Centrum opracowało plazmotrony, a obecnie pracuje nad stworzeniem specjalnej instalacji, która będzie neutralizować i usuwać agresywne odpady z gospodarstw domowych o zwiększonym niebezpieczeństwie.

Plazmatrony pozwalają uzyskać gazy, temperaturęktóra waha się od czterech do pięciu tysięcy stopni Celsjusza. Są one zwykle stosowane w przemyśle rakietowym, ale można je również stosować w spalaniu odpadów.

Ponadto spalinyproponuje się wykorzystanie plazmtronów do obracania turbin. Zazwyczaj plazmotron jest używany w przemyśle kosmicznym do symulacji działania silników rakietowych lub wejścia statku kosmicznego w górne warstwy atmosfery.

Jakie inne niezwykłe sposoby możesz pozbyć się śmieci?

  • Bakterie przetwarzające papier lub plastik

Zespół badawczy kierowany przez BioinżynierięLaboratorium Oak Ridge (ORNL) wyhodowało bakterię, która skutecznie przekształca makulaturę w kwas itakonowy. Naukowcy wykorzystali ligninę, produkt odpadowy z biorafinerii i papierni, do hodowli bakterii Pseudomonas putida, która będzie produkować tani kwas itakonowy. Substancję tę można przekształcić w substancję chemiczną, która pali się lepiej niż benzyna.

W innej pracy naukowcom udało się ulepszyć naturalnie występujący enzym, który jest zdolny do degradacji niektórych z najpowszechniej zanieczyszczających polimerów.

Zmodyfikowany enzym, oznaczonyPETaza zaczyna rozkładać ten polimer w ciągu kilku dni. Może to doprowadzić do rewolucji w recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych. Enzym ten został pierwotnie odkryty w Japonii. Jest to produkt odpadowy bakterii Ideonella sakaiensis, która jako główne źródło energii wykorzystuje polietylen PET.

  • Sieć neuronowa sortuje plastik

Nawet sieci neuronowe biorą udział w sprzątaniu planety,Dlatego naukowcy z Instytutu Termofizyki (IT) Syberyjskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk stworzyli instalację, która z dokładnością do 95% może oznaczać tworzywo sztuczne do sortowania stałych odpadów komunalnych. 

Gdy śmieci krążą po taśmie, pneumatyczny robot chwytakowy na podstawie danych otrzymanych z kamery określa rodzaj odpadu i umieszcza go w żądanym pojemniku.

Według naukowców sieci neuronowe są w stanie to zrobićanalizować rozkład intensywności świecenia płomienia w celu określenia sposobu spalania obiektów. System jest wyszkolony - oznacza to, że dostosowuje się do określonego składu morfologicznego, jeśli przepuszczony zostanie przez niego określony rodzaj zanieczyszczeń.

  • Żywność została przekształcona w biopaliwo

Naukowcy ze Skoltech i Joint Institutewysokich temperaturach Rosyjska Akademia Nauk zastosowała nową, unikalną metodę upłynniania hydrotermalnego, która jest nie tylko znacznie bardziej energooszczędna w porównaniu z metodami alternatywnymi, ale także pozwala na przekształcenie wszystkich surowców w biopaliwo przy minimalnej ilości odpadów.

Metoda ta pozwala również na pozyskiwanie biopaliw bezpośrednio z mokrej biomasy, eliminując energochłonny etap suszenia surowca.

Zbadanie możliwości konwersji żywnościodpadów w biopaliwach, naukowcy zbadali produkty hydrotermalnego upłynniania sera (parmezan), mięsa (szynki) i jabłek. Skład cząsteczkowy powstałego biopaliwa analizowano za pomocą spektrometrii masowej o ultrawysokiej rozdzielczości.

Skład cząsteczkowy powstałego biopaliwa jest bardzo zróżnicowany i przypomina bardziej nie zwykły olej, ale produkty pirolizy drewna (smoła).

  • Chrząszcze trawią plastik

Chrząszcze mączne - szkodniki produktów zbożowych i żywnościdla zwierząt gospodarskich - były w stanie wchłonąć styropian i nie cierpieć z powodu dodanych do niego toksyn. Polistyren jest niezwykle trudny w recyklingu, chociaż powoduje szczególne szkody w przyrodzie ze względu na częste dodawanie substancji opóźniającej palenie heksabromocyklododekanu, który jest toksyczny dla ludzi i zwierząt. 

Naukowcy karmili Chruszczaków fragmentami styropianuw kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. Monitoring wykazał, że 90 procent produktów jego trawienia zostało wydalonych dzień po jedzeniu i całkowicie - po dwóch dniach. Około połowa wchłoniętej masy polimeru wyszła w maleńkich, częściowo rozłożonych fragmentach, druga połowa została przyswojona przez organizm.

Czytać Dalej:

Do roku 2100 95% oceanów nie będzie nadawała się do zamieszkania

Spójrz na zaktualizowane myśliwce F-15: niosą 24 pociski powietrze-ziemia

Statek kosmiczny oddalony o kilka kilometrów: wszystko, co wiadomo o nowym chińskim projekcie