Ardeți cu plasmă, alimentați bacteriile, faceți biocombustibil: cum să scăpați de deșeuri într-un mod neobișnuit

Cu ajutorul căruia torța cu plasmă va arde gunoiul

Un curent electric curge în interiorul lanternei cu plasmă atunci când este

apare - se formează plasmă, poate fi folosită pentru prelucrarea materialelor sau ca sursă de lumină și căldură. Literal, o lanternă cu plasmă este un generator sau un producător de plasmă.

Primele astfel de dispozitive au apărut la mijlocul secolului XX, când au apărut materiale rezistente la temperaturi ridicate, iar producția de metale refractare a crescut. 

Cu ajutorul unei lanterne cu plasmă se pot obține temperaturi ultra ridicate de până la 150.000 ° C. În medie, obțin 10.000-30.000 ° C, de neatins la arderea combustibililor chimici.

Care sunt tipurile de plasmatroni

  • Lanterne cu plasmă arc

Lanterna cu plasmă a plasmatronului cu arc are cel puțin un anod și un catod, la care este conectată o sursă de curent continuu. Pentru răcire, se folosesc canale, de obicei spălate cu apă.

  • Plasmatroni de înaltă frecvență

Astfel de plasmatroni sunt fără electrozi:folosesc cuplarea inductivă sau capacitivă la o sursă de energie. Deoarece pentru ca puterea de înaltă frecvență să treacă prin pereții camerei de descărcare, aceasta din urmă trebuie să fie realizată din materiale neconductoare, se utilizează de obicei sticlă de cuarț sau ceramică în acest caz.

Deoarece pentru a menține o descărcare fără electroziDeoarece nu este necesar contactul electric al plasmei cu electrozii, se utilizează de obicei izolarea gaz-dinamică a pereților față de jetul de plasmă. Astfel puteți evita încălzirea excesivă și puteți răci structura numai cu aer. 

  • Plasmatroni cu microunde

Plasmatronii de acest tip se realizează pe baza unei descărcări cu microunde, de obicei într-un rezonator prin care este suflat un gaz care formează plasmă.

Cum funcționează noua tehnologie pentru incinerarea deșeurilor cu o torță cu plasmă?

Tehnologia de incinerare a deșeurilor va fi testată în Rusiaplasma: așa vor încerca să elimine deșeurile deosebit de periculoase. Acest lucru a fost anunțat de Vladimir Koshlakov, directorul general al Centrului de Cercetare Keldysh, care face parte din Roscosmos.

Centrul a dezvoltat plasmatroni și lucrează acum la crearea unei instalații speciale care să neutralizeze și să elimine deșeurile menajere agresive cu pericol crescut.

Plasmatronele vă permit să obțineți gaze, temperaturăcare variază de la patru la cinci mii de grade Celsius. Ele sunt utilizate în mod obișnuit în industria rachetelor, dar pot fi utilizate și în incinerarea deșeurilor.

În plus, gazele de arderese propune utilizarea plasmatronilor pentru rotirea turbinelor. De obicei, plasmatronul este utilizat în industria spațială pentru a simula funcționarea motoarelor rachete sau intrarea navelor spațiale în atmosfera superioară.

Ce alte modalități neobișnuite puteți scăpa de gunoi?

  • Bacterii care reciclează deșeurile de hârtie sau plasticul

Echipa de cercetare condusă de BioinginerieLaboratorul Oak Ridge (ORNL) a dezvoltat o bacterie care transformă în mod eficient deșeurile de hârtie în acid itaconic. Oamenii de știință au folosit lignina, un produs rezidual din biorefinării și fabricile de hârtie, pentru a crește bacteria Pseudomonas putida, care va produce acid itaconic ieftin. Această substanță poate fi transformată într-o substanță chimică care arde mai bine decât benzina.

Într-o altă lucrare, oamenii de știință au reușit să îmbunătățească o enzimă naturală, care este capabilă să degradeze unii dintre cei mai comuni polimeri poluanți.

Enzima modificată, desemnatăPETaza începe să degradeze acest polimer în câteva zile. Acest lucru ar putea duce la o revoluție în reciclarea deșeurilor de plastic. Această enzimă a fost descoperită inițial în Japonia. Este un deșeu al bacteriei Ideonella sakaiensis, care consumă polietilenă PET ca principală sursă de energie.

  • Rețeaua neuronală sortează plasticul

Chiar și rețelele neuronale sunt implicate în curățarea planetei,Prin urmare, oamenii de știință de la Institutul de Termofizică (IT) al Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe au creat o instalație care poate determina plasticul pentru sortarea deșeurilor solide municipale cu o precizie de 95%. 

Când gunoiul circulă de-a lungul centurii, un robot pneumatic de prindere determină tipul de deșeuri din datele primite de la cameră și le introduce în recipientul dorit.

Potrivit oamenilor de știință, rețelele neuronale sunt capabileanalizați distribuția intensității strălucirii flăcării pentru a determina modurile de ardere ale obiectelor. Sistemul este antrenabil - aceasta înseamnă că se adaptează la o compoziție morfologică specifică dacă un anumit tip de resturi este condus prin el.

  • Mâncarea a fost transformată în biocombustibil

Oameni de știință de la Skoltech și de la Institutul Comunla temperaturi ridicate, Academia Rusă de Științe a folosit o nouă metodă unică de lichefiere hidrotermală, care nu numai că este semnificativ mai eficientă din punct de vedere energetic în comparație cu abordările alternative, dar permite și ca toate materiile prime să fie convertite în biocombustibil cu o cantitate minimă de deșeuri.

Această metodă permite, de asemenea, obținerea de biocombustibili direct din biomasă umedă, eliminând etapa consumatoare de energie de uscare a materiei prime.

Pentru a studia posibilitatea transformării alimentelordeșeuri din biocombustibili, oamenii de știință au investigat produsele de lichefiere hidrotermală a brânzei (parmezan), a cărnii (șuncă) și a merelor. Compoziția moleculară a biocombustibilului rezultat a fost analizată prin spectrometrie de masă cu rezoluție ultra-înaltă.

Compoziția moleculară a biocombustibilului rezultat este foarte diversă și seamănă mai degrabă nu cu ulei obișnuit, ci cu produse de piroliză a lemnului (gudron).

  • Gândacii gândacului digeră plasticul

Gândacii de făină - dăunători ai produselor cerealiere și a alimentelorpentru animalele de fermă - au putut să absoarbă polistirenul și să nu sufere de toxinele adăugate acestuia. Polistirenul este extrem de greu de reciclat, deși dăunează în mod deosebit naturii datorită adăugării frecvente a substanței ignifuge hexabromociclododecan, care este toxică pentru oameni și animale. 

Oamenii de știință hrăneau fragmente de polistiren către Hrușcăciîn condiții de laborator controlate. Monitorizarea a arătat că 90 la sută din produsele digestiei sale au fost excretate la o zi după masă și complet - după două zile. Aproximativ jumătate din masa absorbită a polimerului a ieșit în mici fragmente semi-descompuse, cealaltă jumătate a fost asimilată de corp.

A citi Mai departe:

Până în 2100, 95% din oceane vor fi nelocuibile

Uită-te la luptătorii F-15 actualizați: transportă 24 de rachete aer-suprafață

O navă spațială la câțiva kilometri distanță: tot ce se știe despre noul proiect al Chinei