SaLa: Baloldali világnézet
Olyan, mint a kínai varázslat. Az új szén üzemanyagcella közvetlenül szénből, elektrokémiai úton állít elő áramot. Nincs égés, nincs gőz, nincsenek turbinák. A szén továbbra is fosszilis tüzelőanyag, de a szén-dioxid-kibocsátás legnagyobb bűne megszűnik. Ráadásul az üzemanyagcellákat közvetlenül egy mélybányába lehetne helyezni, és a kész áram felfelé áramlana.
A szén hagyományos felhasználása piszkos, nagyon szennyező a feldolgozás és a kibocsátások tekintetében, és ami talán a legszomorúbb, hogy a szén elégetése meglehetősen gyenge hatásfokú. Kínai tudósok egy figyelemre méltó szén üzemanyagcellát építettek, amelyben az energiaéhség farkasát megeszik, a légkör kecskéjét pedig egészben hagyják szén-dioxid-kibocsátás nélkül. A szénből történő energia kinyerésének folyamata teljesen kiküszöböli az égést.
A Shenzheni Egyetem munkatársa, Heping Xie és kollégái nulla szén-dioxid-kibocsátású közvetlen széntüzelésű üzemanyagcellát (ZC-DCFC ) fejlesztettek ki. A hagyományos fosszilis tüzelőanyagot elektrokémiai energiaforrássá alakították, megnyitva az utat a fosszilis tüzelőanyagok tisztább felhasználása előtt. Ezek továbbra is fosszilis tüzelőanyagok, és végül kifogyhatnak, de nem kell szén-dioxidot juttatniuk a légkörbe.
A hagyományos szénfelhasználás szennyező. Forrás: Pixabay, CC0.
Egy széntüzelésű üzemanyagcellás rendszerben a szenet nem úgy égetik el, mint egy kemencében. Először finom porrá őrlik, majd szárítják, tisztítják és felületkezelik. Az így feldolgozott szén az üzemanyagcella anódkamrájába kerül, míg az oxigén a katódoldalra áramlik. A cella belsejében a szénrészecskék közvetlenül oxidálódnak, ami elektrokémiai reakciót indít el, amely azonnal áramot termel. Nemcsak a klasszikus égés szűnik meg, hanem a gőz és a mechanikus turbina termelése is.
Heping Xie. hitel: H. Xie .
Az oxidáció során természetesen szén-dioxid keletkezik, de azt közvetlenül az anódon kötik meg, és nem kerül a légkörbe. Hasznos anyaggá alakítható, vagy kémiailag stabilizálható, például nátrium-hidrogén-karbonát formájában. A szén üzemanyagcella ügyesen megkerüli a Carnot-ciklust, és elkerüli a belső égésű és hőerőgépekkel járó energiaveszteséget. Ez jelentősen magasabb (elméleti) hatásfokot eredményezhet.
Xie és kutatócsoportja 2018 óta dolgozik ezen a projekten. Fejlesztik a felhasznált anyagokat, a szén feldolgozását és folyamatos adagolását az üzemanyagcellában. Az üzemanyagcella legújabb verziója megfelelő stabilitást, szén-dioxid-átalakítási hatékonyságot és összességében robusztus rendszert kínál.
Sencseni Egyetem. Forrás: Sparktour, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.
Xie szerint ez a technológia mélyművelt szénbányákban is alkalmazható. A hagyományos, bonyolult és költséges szénbányászat és -szállítás helyett az üzemanyagcellák a helyszínen termelhetnének áramot a szénből, és azt a felszínre juttathatnák.
Videó: Üzemanyagcellák egyszerű szavakkal ismertetve kezdőknek
FORRÁS: YouTube Science ABC / Érdekes mérnöki tudományok / Heping Xie / Stanislav Mihulka/OselCZ
***
SaLa – Világhíradó – SaLa világnézete – Harc a gondolkodó emberré válásért!
