Электрические поля для выработки экологичной электроэнергии

Экология потребления. Технологии: Характеристики соединений, получаемых при сжигании топлива, могут быть ключом к более чистым и более эффективным электростанциям.

Характеристики соединений, получаемых при сжигании топлива, могут быть ключом к более чистым и более эффективным электростанциям.

Моделирование горения ископаемого топлива исследователями KAUST помогло охарактеризовать некоторые из компонентов метана и заложить основы для производства экологически чистой энергии.

При производстве энергии, недожигание ископаемого топлива ,такого как природный газ, приводит к выбросам загрязняющих веществ в атмосферу. Это такие вещества как сажа, окись углерода и оксиды азота, все они вредны для нашего здоровья и окружающей среды.

Применение внешнего электрического поля для управления процессом сжигания, как известно, уменьшает образование этих загрязнителей, но механизм этого до конца не изучен. Это заставило Амира Фарука и его коллег из исследовательского центра экологически чистого сжигания KAUST разработать каталог соединений, образующихся при сжигании метана, основного компонента природного газа, что может привести к разработке более эффективных газовых турбин и более экологичных электростанций.

"Управление заряженными частицами создает более компактную, более обогащенную топливно-воздушную смесь, сжигание происходит при более низких температурах, обеспечивая более полное и эффективное сгорание топлива и сокращение образования загрязняющих веществ," объясняет Фарук.

Положительно заряженные частицы, называемые катионы, образуются, когда электроны покидают свои атомы в процессе горения. Они менее распространены, часто по величине на много порядков отличаются от нейтральных молекул, что делает наблюдение за формированием и поведениеи этих ионов сложной технической задачей.

Чтобы преодолеть эти сложности, исследователи использовали горелку McKenna для получения стабильного, низкого давления метан-кислород-аргонного пламени. Они использовали специально разработанный спектрометр молекулярного пучка для измерения ионов, образованных в пламени, что позволило отличить их от более заметных нейтральных (незаряженных) соединений.

"Мы в состоянии измерить широкий спектр ионов, что позволяет нам понять, как они формируются и распадаются, что приводят к образованию других ионов," объясняет Фарук. 

Присутствие гидрониума указывает на кислотность пламени, а в более кислом пламени существуют благоприятные условия для формирования частиц сажи; и поэтому измерения его относительной концентрации имеет решающее значение для снижения уровня загрязнения сажей. 

"Наша работа является первой попыткой определить катионы, образующиеся в результате сгорания метана при низком давлении, и представляет собой важный шаг в направлении использования внешних электрических полей для создания экологически чистой электроэнергии," говорит Фарук. опубликовано econet.ru