Ελληνες ερευνητές επινόησαν μέθοδο για «καθαρή» ενέργεια από Υδρογόνο!
Οι καθηγητές του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου Ευάγγελος Χριστοφόρου και Νίκος Παπαδόπουλος προτείνουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από υδρογόνο, αξιοποιώντας μάλιστα ένα στοιχείο που υπάρχει άφθονο στον πλανήτη μας: το θαλασσινό νερό!
Τα οφέλη; Η δαπάνη ενέργειας είναι μικρότερη από την
ενέργεια εξόρυξης και κατεργασίας του πετρελαίου ή του φυσικού αερίου, η
τεχνική είναι βιομηχανικά υλοποιήσιμη και η ανάπτυξή της μπορεί να γίνει
αποκλειστικά στη χώρα μας.Plus: Το ΤΕΙ Ηπείρου έχει αναλάβει την ολοκλήρωση της οικονομοτεχνικής μελέτης και την εξεύρεση επενδυτών.
Όπως επισημαίνει στο GoodNews ο Αναπληρωτής Καθηγητής του ΕΜΠ Ευάγγελος Χριστοφόρου η καινοτομία είναι όντως GoodNews διότι:
1. Η δαπάνη ενέργειας για την παραγωγή υδρογόνου όγκου V που θα έχει την θερμική ενέργεια ίση με βενζίνη/πετρέλαιο/φυσικού όγκου V’ είναι αρκετά μικρότερη από την ενέργεια εξόρυξης και κατεργασίας του πετρελαίου ή του φυσικού αερίου.
2. Είναι βιομηχανικά υλοποιήσιμη και η τεχνική δουλεύει σε θερμοκρασίες κάτω από τους 300oC.
3. Η ανάπτυξή τους μπορεί να γίνει στην χώρα μας χωρίς εισαγωγή τεχνογνωσίας από το εξωτερικό.
Η ισχύς εν τη ενώσει
Το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο ήδη βρίσκεται σε επικοινωνία με το ΤΕΙ Ηπείρου και συγκεκριμένα με τον καθηγητή Κωνσταντίνο Κυρίτση, ο οποίος έχει αναλάβει να βοηθήσει στην επιχειρηματική αξιοποίηση της καινοτομίας.
Συγκεκριμένα, έχει κληθεί να συντάξει την οικονομοτεχνική μελέτη, να εκτιμήσει το προϋπολογιζόμενο κόστος ανάπτυξης του συστήματος, καθώς και να προσελκύσει επενδυτές. Για το λόγο αυτό, τον Απρίλιο θα ξεκινήσουν ειδικές ημερίδες για την παρουσίαση του επιστημονικού επιτεύγματος.
«Είναι σημαντικό η αγορά των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας να ανοίξει και στα νοικοκυριά, δηλαδή να μπορούν καινοτόμα συστήματα να εφαρμοστούν σε κάθε σπίτι», αναφέρει στο GoodNews ο κ. Κυρίτσης.
Παράλληλα, ο καθηγητής επισημαίνει ότι τις επόμενες μέρες ο ίδιος από κοινού με τον κ. Χριστοφόρου θα επιχειρήσουν να προσεγγίσουν το Τμήμα Επιστημών της Θάλασσας του Πανεπιστημίου Αιγαίου για την παροχή τεχνογνωσίας.
Το υδρογόνο, ως εναλλακτική πηγή ενέργειας
Χαρακτηριστικά: Το υδρογόνο είναι διατομικό αέριο σε θερμοκρασία δωματίου, άχρωμο και εύφλεκτο. Λόγω του πολύ μικρού μορίου του απαντάται ελεύθερο σε όχι περισσότερο από το 1% της συνολικής μάζας της γης.
Οφέλη:
• Είναι το πλέον άφθονο στοιχείο στο Σύμπαν.
• Έχει το υψηλότερο ενεργειακό περιεχόμενο ανά μονάδα βάρους από οποιοδήποτε άλλο γνωστό καύσιμο, 120.7 KJ/Kg, περίπου 3 φορές μεγαλύτερο από αυτό της βενζίνης.
• Είναι οικολογικό καύσιμο.
• Μπορεί να συμβάλλει στη μείωση του ρυθμού κατανάλωσης των ορυκτών καυσίμων.
Λύσεις για παραγωγή υδρογόνου από νερό
Α. Παραγωγή υδρογόνου από το θαλασσινό νερό
Οι επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα χημικό σφουγγάρι που στόχο έχει τη συνεχή δέσμευση και αποδέσμευση των κατιόντων αλκαλίων από το θαλασσινό νερό και τελικά παράγει υδρογόνο.
Πιο αναλυτικά:
- Το θαλασσινό νερό περιέχει σε άλατα αλκαλίων (ή αλκαλικών μετάλλων), όπως τα Na, K, και Rb.
- Τα μέταλλα αυτά είναι δυνατόν να δεσμευθούν εκλεκτικά χωρίς την κατανάλωση ενέργειας.
- Τα διαχωρισθέντα αλκάλια θα παραχθούν εν συνεχεία σε μεταλλική μορφή σε ηλεκτρόδια πλατίνας.
- Το παραγόμενο ιώδιο θα συλλέγεται και θα επανατροφοδοτείται στο αρχικό κύκλωμα.
- Τα αλκάλια θα διοχετεύονται ελεγχόμενα σε υπερκαθαρό νερό, με αποτέλεσμα να μετατρέπονται στα αντίστοιχα υδροξείδια με ταυτόχρονη έκλυση υδρογόνου.
- Οι ποσότητες που δεν θα αντιδρούν (δεν θα μετατρέπονται σε υδροξείδια) οδηγούν σε εκρηκτική έκλυση θερμικής ενέργειας, η οποία είναι δυνατόν να αποθηκευτεί και να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια, ικανή να τροφοδοτήσει όλο το κύκλωμα.
Οφέλη:
- Η δέσμευση των μετάλλων δεν απαιτεί κατανάλωση ενέργειας καθώς δεν αναπτύσσονται χημικοί δεσμοί.
- Το υπερκαθαρό νερό και ο οργανικός διαλύτης δεν απαιτούν περιοδική αντικατάσταση εκμηδενίζοντας το κόστος παραγωγής υδρογόνου.
- Η δεξαμενή καυσίμου θα περιέχει θαλασσινό νερό, ενώ το προϊόν αυτής θα είναι μόνον υδρατμοί.
- Ακόμα, στοιχεία του κυκλώματος θα αποτελούν τα αλκαλικά μέταλλα, μετά το διαχωρισμό τους, κατά το αρχικό στάδιο, από το θαλασσινό νερό.
- Τέλος, απαιτείται μηδενική κατανάλωση ενέργειας από εξωτερικές πηγές για τη λειτουργία του κυκλώματος, δηλαδή το κύκλωμα είναι πλήρως αυτοτροφοδοτούμενο.
Β. Παραγωγή υδρογόνου από το νερό με καταλυτική διάσπαση υπό μαγνητικό πεδίο
To 1990, οι Tamaura και Tabata από το Πανεπιστήμιο του Τόκυο απέδειξαν ότι ο μαγνητίτης δύναται να διασπάσει καταλυτικά το διοξείδιο του άνθρακα σε μεθάνιο και υδρογόνο, με απόδοση 100%. Το νερό μπορεί να ακολουθήσει ακριβώς τον ίδιο μηχανισμό σε θερμοκρασία περίπου 280 ΟC: Όταν το νερό προσροφηθεί στον ενεργοποιημένο μαγνητίτη, εισέρχεται ουσιαστικά στα ελλειμματικά σε οξυγόνο ενεργά κέντρα του, ανάγοντας το νερό και απελευθερώνοντας υδρογόνο.
Η προτεινόμενη καινοτομία περιγράφεται ως εξής:
Ο μαγνητίτης είναι δυνατόν να παραχθεί με χημική απόθεση ατμών CVD, απευθείας ως μη στοιχειομετρικό οξείδιο (oxygen deficient) και μάλιστα σε μορφή νανοκόκκων (10-100 nm), ώστε να αυξηθεί δραματικά η ειδική επιφάνεια.
Με τη μέθοδο αυτή, ο παραγόμενος μαγνητίτης είναι δυνατόν να παραχθεί, είτε σε μορφή υμενίου, είτε ως κατακρημνισθέντα σωματίδια. Εναλλακτικά, θα επιχειρηθεί η παραγωγή σωματιδίων μαγνητίτη υγροχημικά, μέσω συγκαταβύθισης. Τα σωματίδια, και στις 2 περιπτώσεις, θα ενσωματωθούν σε μήτρα αδρανούς υλικού (π.χ. αλούμινας) με κλασικές τεχνικές. Παράλληλα, δεν θα ενεργοποιηθεί μόνο ο καταλύτης, θα ενεργοποιηθούν και τα μόρια του νερού αυξάνοντας την απόδοση της αντίδρασης.
Μια μέση τιμή τροφοδοσίας του καταλύτη με υδρατμούς θα κυμαίνεται κοντά στα 30 l/h. Παράλληλα, είναι πιθανή η λειτουργία του συστήματος σε συνεχή τρόπο, δηλαδή η παραγωγή υδρογόνου υπό μόνιμη επιβολή μαγνητικού πεδίου και εναλλασσόμενου ρεύματος.
Μελλοντικοί στόχοι
Αξίζει να σημειωθεί ότι από την πλευρά του ΕΜΠ είχαν γίνει ενέργειες για την εφαρμογή της καινοτομίας στη μετατροπή συμβατικών αυτοκινήτων σε ηλεκτρικά με το παραγόμενο υδρογόνο από το θαλασσινό νερό. Μάλιστα, η ιδέα προήλθε από φοιτητή του Πανεπιστημίου, αν και γεγονός είναι πως η τεχνολογία δεν είναι ακόμα αρκετά ώριμη για αυτό το βήμα.
Το βιογραφικό του κ. Χριστοφόρου
http://www.metal.ntua.gr/uploads/4267/CV-Hristoforou.pdf
Διαβάστε περισσότερα για την πιθανότητα εφαρμογής της καινοτομίας στη μετατροπή συμβατικών αυτοκινήτων σε ηλεκτρικά.
http://www.otyposnews.gr/archives/35980
Good News
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου