Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Разместить статью
Плазменная камера в экспериментальной реакторной установке, в которой 2-киловаттные микроволновые импульсы воздействуют на рециркулирующий раствор карбоксиметилцеллюлозы, заменяющий биомассу. Индукция плазмы в материале приводит к снижению вязкости, связанной с разрывом молекулярных цепей в лигноцеллюлозе. Предоставлено: B. Honnorat, V. Brüser, и J.F. Kolb
Плазменная камера в экспериментальной реакторной установке, в которой 2-киловаттные микроволновые импульсы воздействуют на рециркулирующий раствор карбоксиметилцеллюлозы, заменяющий биомассу. Индукция плазмы в материале приводит к снижению вязкости, связанной с разрывом молекулярных цепей в лигноцеллюлозе. Предоставлено: B. Honnorat, V. Brüser, и J.F. Kolb

Использование плазмы для обработки биомассы в производстве биогаза

Новости, обзоры, события

Опубликовано: 27.09.2020

Обновлено: 27.09.2020

 718

«Плазма можно рассматривать как реактивный газ, который содержит совокупность частиц, содержащих несколько электрон-вольт кинетической энергии. Эта энергия может быть использована для разрыва химических связей в веществах, с которыми она взаимодействует»

Производство биогаза с помощью бактериального расщепления биомассы открывает возможности для создания экологически чистой энергетики будущего. Однако сложный состав биомассы относительно ее переработки тянет за собой длинный список проблем.

Биогаз - это возобновляемый источник энергии. В основном он представляет из себя смесь из CH4, CO2 и H2, которая образуется во время анаэробного переваривания биомассы бактериями. Переваривание биомассы представляет собой четырехэтапный процесс, который разлагает длинные и сложные молекулярные цепи.

Древесная целлюлоза и лигноцеллюлоза, содержащаяся, в частности, в навозе, трудно перевариваются бактериями, что делает процесс преобразования ее компонентов в ценные химические соединения малоэффективным.

Чтобы улучшить переваривание биомассы бактериями для предварительной обработки сырья можно использовать химические, физические или механические процессы, или их сочетание, но многие из имеющихся технологических методов являются дорогими или неэффективными, или они используют агрессивные химические реагенты, представляющие опасность для окружающей среды.

В исследовании, опубликованном в AIP Advances [1], исследователи из Института плазменных исследований и технологий имени Лейбница предлагают использовать плазму для предварительной обработки биомассы с целью облегчения ее дальнейшего преобразования в биогаз.

«Плазма можно рассматривать как реактивный газ, который содержит совокупность частиц, содержащих несколько электрон-вольт кинетической энергии. Эта энергия может быть использована для разрыва химических связей в веществах, с которыми она взаимодействует».

Взаимодействие плазмы и жидкости приводит к образованию высокореактивных химических соединений в жидкой фазе, таких как, например, гидроксильный радикал и H2O2. Основное преимущество плазмы по сравнению с другими методами предварительной обработки биологического сырья заключается в возможности получения сильных окислителей из самой биомассы без использования дополнительных источников извне.

«Самым удивительным стало достижение возникновения плазменного разряда в условиях движущейся жидкости. Наличие потока значительно усложняет технологический процесс по сравнению со всеми другими экспериментальными установками, представленными в разной литературе».

Работа включает в себя создание реактора, в котором микроволновые импульсы мощностью 2 киловатт, подаваемые в движущуюся жидкую среду, вызывают образование плазмы в течение одной миллисекунды. Вся микроволновая энергия концентрируется в небольшой полости, содержащей менее 1 миллилитра жидкости, которая нагревается, испаряется и, наконец, воспламеняется, образуя расширяющийся плазменный пузырь.

Исследуя динамику плазменных пузырьков, оценивая изменение размера и формы, время жизни и давление внутри пузырьков в плазме, исследователи стремятся понять природу образующихся в ней химически активных частиц.

Представленная работа может быть использована для увеличения производства биогаза, повышения эффективности воздействия микроволнового излучения, плазмы и жидкости.

 

Ссылки:

1. https://doi.org/10.1063/5.0018626

 

Источник: EurekAlert

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Основание градирни на Курской АЭС-2. Изображение: Росатом

Самая высокая градирня в России на следующем этапе строительства

Обновлено: 18.04.2021
 580
Катушка со сверхпроводящими проводами, способная передавать энергию бесконтактным способом, порядка пяти киловатт (кВт) и без значительных потерь мощности. Предоставлено: Christoph Utschick / Wuerth Elektronik eiSos

Сверхпроводящие катушки для бесконтактной передачи электроэнергии

Обновлено: 28.03.2021
 1100
Фото: Электрогенератор для ветряных турбин. Предоставлено: @SamaraPolytech

Инновационный статор для генераторов ветряных турбин

Обновлено: 27.01.2021
 1447

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Горизонтальный резервуар

    Важные критерии при заказе изготовления горизонтальных резервуаров

    Обновлено: 29.11.2023  21
    Фото: BBQ Gourmet

    Инфракрасные горелки в газовых грилях: типы, преимущества, уход

    Обновлено: 15.02.2023  1699
    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  1129

    Популярные категории

    • Системы отопления и охлаждения55
    • Вентиляция и кондиционирование28
    • Ядерная энергетика6
    • Водоснабжение и водоотведение23
    • Энергоэффективность и энергосбережение44

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.