Истражувачите од Универзитетот „Стенфорд“ дизајнирале нов тип термохемиски реактор способен да генерира огромни количества топлина потребна за многу индустриски процеси, користејќи електрична енергија наместо согорување на фосилни горива. Дизајнот е помал, поевтин и поефикасен од постојната технологија за фосилни горива.
Повеќето стандардни термохемиски реактори работат со согорување фосилни горива за загревање на течност која потоа тече во цевките во реакторот, слично како котел што испраќа топла вода до радијаторите од леано железо, но со подобра изолација и на многу повисоки температури. Ова бара прилично голема количина на инфраструктура и има многу можности за загуба на топлина на патот.
Новиот електрифициран реактор користи магнетна индукција за да генерира топлина, ист тип процес што се користи во индукционите печки. Наместо да пренесува топлина преку цевки, индукциското загревање создава топлина во реакторот, искористувајќи ги интеракциите помеѓу електричните струи и магнетните полиња.
Ако сакате индуктивно да загреете челична прачка, на пример, можете да завиткате жица околу неа и да поминете наизменична струја низ серпентина. Овие струи создаваат осцилирачко магнетно поле, кое пак предизвикува струја во челикот. И бидејќи челикот не е совршен спроводник на електрична енергија, дел од тој електрицитет се претвора во топлина. Овој метод ефикасно го загрева целото парче челик во исто време наместо да генерира топлина однадвор кон внатре.
Истражувачите користеле нова, високоефикасна електроника развиена од Хуан Ривас-Давила, вонреден професор по електротехника и коавтор на трудот, за да ја генерираат потребната електрична енергија. Тие потоа ги користеле овие струи за индуктивно загревање на тродимензионална решетка, направена од слабо спроводлив керамички материјал во јадрото на нивниот реактор.
Структурата на решетката е исто толку важна како и самиот материјал, бидејќи дупките вештачки ја намалуваат електричната спроводливост уште повеќе. И овие празнини може да се пополнат со катализатори, материјали кои треба да се загреат за да се иницираат хемиски реакции. Ова овозможува уште поефикасен пренос на топлина и значи дека електрифицираниот реактор може да биде многу помал од традиционалните реактори за фосилни горива.
Истражувачите го користеле реакторот за да предизвикаат хемиска реакција, наречена реакција на поместување на воден гас, користејќи нов одржлив катализатор развиен од Метју Канан, професор по хемија на „Стенфорд“ и коавтор на трудот. Реакцијата, која бара висока топлина, може да го претвори заробениот јаглерод диоксид во вреден гас што може да се користи за создавање одржливи горива. Во демонстрација, реакторот бил над 85% ефикасен, што покажува дека тој ја претвора речиси целата електрична енергија во употреблива топлина.
Истражувачите веќе работат на зголемување на нивната нова технологија на реактор и проширување на нејзините потенцијални апликации. Тие ги приспособуваат истите идеи за дизајнирање реактори за зафаќање на јаглерод диоксид и за производство на цемент, а и соработуваат со индустриски партнери во индустријата за нафта и гас. Тие, исто така, спроведуваат економски анализи за да разберат како би изгледале одржливите решенија низ целиот систем и како тие би можеле да бидат попристапни.
Извор: vidi.hr
Фото: Freepik