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

 891

«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:

Фото: Графическое изображение тонкой оболочки нанопроводов из белка, вырабатывающей электричество с помощью влаги, находящейся в атмосфере. Предоставлено: UMASS AMHERST/YAO AND LOVLEY LABS

Выработка электричества из белков и атмосферной влажности

Обновлено: 27.01.2021
 1468
Профессор кафедры электрохимии СПбГУ Олег Левин. Фото: пресс-служба СПбГУ

Аккумулятор, который заряжается в десять раз быстрее литий-ионного

Обновлено: 09.04.2021
 603
GE Steam Power

Самая большая лопатка паровой турбины для английской АЭС

Обновлено: 28.03.2021
 1726

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Сравнение систем отопления

    Системы отопления для частного дома: сравнение теплого пола и радиаторов, преимущества комбинированного подхода

    Обновлено: 13.11.2024  226
    Центробежные одноступенчатые насосы для сточных вод JETEX KНF/KVF

    Центробежные насосы для сточных вод JETEX - обзор

    Обновлено: 30.01.2024  1804
    Горизонтальный резервуар

    Важные критерии при заказе изготовления горизонтальных резервуаров

    Обновлено: 29.11.2023  1432

    Популярные категории

    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Ядерная энергетика6
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34
    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Вентиляция и кондиционирование28

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2024 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

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