Může americké námořnictvo přeměnit mořskou vodu na letecké palivo?


Určitě mohou -- no, alespoň říkají, že mohou. Někdy. Americké námořnictvo možná není schopno vyrobit palivo z mořské vody právě teď, ale tvrdí, že je to možné. Proč tedy neproměnit vodu ve víno, když je tak snadné přeměnit brakický, slaný, znečištěný oceán na něco cennějšího? No, vraťme se asi o 10 let zpět, abychom sledovali logický vývoj teorie slané vody na palivo.

V roce 2003 pracoval vynálezce jménem John Kanzius na metodě použití rádiových vln k zacílení a zničení rakovinných buněk, aniž by to ovlivnilo zdravou kůži v okolí. O několik let později zjistil, že jeho stroj dokáže generovat elektřinu pomocí rádiových vln k nasávání slané vody – poté, co do vody zasáhla koncentrovaný výbuch rádiových vln, se voda stala hořlavou a zapálila se od zapálené zápalky. Voda však ztratila svou hořlavost, jakmile byly zastaveny rádiové vlny.

Kanziusův stroj dosahuje tohoto efektu protřepáním složení slané vody. Slaná voda (jako byste na to už nemohli přijít) se vyrábí ze dvou složek:soli (chlorid sodný) a vody (vodík a kyslík). Když rádiové vlny proniknou vodou, molekuly vodíku se uvolní a jejich normální vlastnosti hořlavosti se stanou snazšími.

Jedním z triků, jak využít energii obecně – nejen zapálení slané vody – je zajistit, aby proces mohl zachytit více energie, než je zapotřebí k provozu všech potřebných strojů k extrakci energie. Jinak bude výroba energie fungovat s čistou ztrátou a nemá smysl to dělat, protože proces nebude udržitelný. Je to ve skutečnosti trochu složitější rovnice než pouhé měření vynaložené energie vs. energie vyrobené. Je tu také environmentální aspekt – k jak velkému znečištění došlo k vytvoření a provozu strojů a je nově zachycená energie dostatečně čistá, aby stála za to? Jsou zdroje definitivně pryč, nebo jsou obnovitelné? A co průběžné náklady na provoz -- údržbu? Potřebná lidská práce? Kanziův přístroj pro rádiové vlny zatím nemůže splnit tyto nezbytné prahové hodnoty. Byl to (a stále je) pozoruhodný úspěch, ale za posledních 10 let udělali pokrok i další inovátoři.

V únoru 2012 japonská firma Furukawa Battery oznámila, že pracuje na palivovém článku využívajícím podobnou technologii. Společnost očekává, že palivové články, až budou připraveny pro hlavní vysílací čas, budou stát asi polovinu toho, co srovnatelná konvenční baterie [zdroj:Pentland]. Furukawa Battery si představuje využití své technologie jako zdroje záložního napájení v domácnostech s případným rozšířením do zdravotnických a technologických aplikací. Ale stále je to trochu daleko od tankování velkých vojenských vozidel.

Přišlo americké námořnictvo se svou masivní flotilou a neukojitelnou chutí po drahém palivu. Na konci roku 2012 americké námořnictvo uznalo, že bude trvat asi deset let, než bude jejich plán na zásobování vodou z oceánu přijatelný... ale pracuje se na tom. Koneckonců, mluví o přeměně mořské vody (což je koktejl ze slané vody a spousty dalších věcí) ve skutečné palivo, což je značná odchylka od dříve zmíněných plánů plnění baterií pravděpodobně mnohem čistší solí. směs vody. A ne ledajaké palivo, ale palivo pro tryskové motory JP-5, které americké námořnictvo preferuje používat pro svou značnou flotilu výsadkových vozidel.

A toto palivo by mohlo být teoreticky přeměněno za pochodu, což by značně zjednodušilo logistiku tankování na cestě (ačkoli námořnictvo ještě nezpevnilo logistiku montáže zpracovatelského stroje na letadlovou loď) [zdroj:Stewart].

Následující proces by mohl vyrobit asi 100 000 galonů (378 541 litrů) JP-5 za den. Mohlo by také fungovat při výrobě syntetických verzí jiných paliv na bázi uhlovodíků, což by nakonec mohlo učinit proces všestrannějším. Nejprve by zpracovatelský závod vytáhl oxid uhličitý z vody (nejasné čerstvosti a původu). Tento oxid uhličitý by se skladoval blíže neurčeným způsobem, jako recept, který kuchaři nařizuje, že přísada by měla být odložena. Poté je oceánská voda podrobena procesu reverzní osmózy, který produkuje sladkou vodu - teoreticky se to vše děje na moři, a proto tento proces nemůže jednoduše začít sladkou vodou. Druhý proces oddělí všechny atomy sladké vody - pro mě dva atomy vodíku; jeden atom kyslíku pro vás. Poté se vodík setkává s oxidem uhličitým z prvního kroku a vše prochází procesem katalytické konverze, jehož výsledkem je voda, teplo a palivo. Voda a teplo mohou být použity k podpoře samotného procesu nebo mohou být použity jinde na lodi – proces vyžaduje nějaký druh vnějšího zdroje energie k udržení veškerého stroje v chodu (ačkoli Navy Times naznačuje, že přeměna tepelné energie oceánu nebo jaderná energie moc (která je již na vojenských plavidlech běžná) jsou pravděpodobnými kandidáty na podporu takového systému).

Takže je tu voda a teplo. Dost snadno se dá nějak recyklovat. A palivo. Palivo je samozřejmě konečným cílem. Takže, to vše jen ke spálení. Ale alespoň to nebylo použito jako pěšák v nějaké mezinárodní politické mocenské hře. V roce 2011 námořnictvo utratilo v průměru mezi 3,50 a 4 dolary za galon (3,8 litru) za JP-5. Odhaduje se, že nový JP-5 bude stát mezi 3 a 6 dolary za galon (3,8 litru), což se časem sníží, protože úspory nákladů na palivo, skladování a dopravu pomohou splatit počáteční investici.

>Spousta dalších informací

Poznámka autora:Může americké námořnictvo proměnit mořskou vodu na letecké palivo?

Toto jsou odpovědi, které jsem nenašel. Nikdo – alespoň nikdo, koho jsem našel – nehovoří o dalších environmentálních důsledcích těchto syntetických uhlovodíkových paliv. Tankování lodi nebo tryskáče nikdy nebude čisté. Nebo snadno, když na to přijde. Vždy se ale vyplatí proces (zejména nový proces) co nejvíce vylepšit.

U těchto paliv na bázi syntetických uhlovodíků se tedy zdá rozumné předpokládat, že při jejich spalování budou znečišťovat stejně jako jejich přirozeně odvozené protějšky. Tuto teorii zakládám především na skutečnosti, že se stále nazývají „uhlovodíky“ a ne něco jako „vodík“ nebo „voda“. Slovo „uhlík“ bude mít pravděpodobně vždy negativní konotaci a bude vyvolávat mentální představy sazí. (S výjimkou mého učitele přírodních věd v deváté třídě, který byl pyroman a neustále zapaloval listy uhlíkového papíru, složené tak, aby stály vzpřímeně. Zvedaly se do vzduchu, když byl papír blízko vyhoření.) Takže, ano, z těchto motorů a výfukových otvorů bude pravděpodobně vycházet kouř a výfukové plyny.

A co se stane s vodou z oceánu, která se čistí během výrobního procesu? Jsou znečišťující látky odstraněny a vráceny zpět do oceánu a sledují loď, jak pluje? Nebo je vyčištěná část vedlejším produktem a guláš z oceánu se stává součástí konečného produktu? To jsou otázky, na které bych si měl odpovědět, ale přál bych si, abych na ně mohl odpovědět. Pokud se mi podaří přimět někoho jiného, ​​aby o nich přemýšlel, budu s tím muset být spokojený.

Související články

  • Mohla by slaná voda pohánět auta?
  • Jak bionafta funguje
  • Jak funguje benzinový motor poháněný vodíkem
  • Jak lze řasy přeměnit na biopalivo?
  • Je biopalivo rozumnou (a bezpečnou) alternativou leteckého paliva?

>Zdroje

  • Pentland, Williame. "Palivové články slané vody - již brzy?" Forbes. 27. března 2012. (25. února 2013) http://www.forbes.com/sites/williampentland/2012/03/27/salt-water-fuel-cells-coming-soon/
  • Stewarte, Joshua. "Námořnické oči mění mořskou vodu na letecké palivo." Navy Times. 13. října 2012. (25. února 2013) http://www.navytimes.com/news/2012/10/navy-turn-sea-water-into-jet-fuel-101312w/
  • Stroh, Michaeli. "Přeměna vody na palivo." Populární věda. 13. listopadu 2007. (25. února 2013) http://www.popsci.com/scitech/article/2007-11/turning-water-fuel