Paru-paru buatan untuk loji janakuasa arang batu

Lepuh pulmonari sebagai model peranan dari alam semula jadi dalam penangkapan CO2

membaca dengan kuat

Penyingkiran karbon dioksida dari gas serombong loji janakuasa arang batu kini merupakan salah satu cabaran teknologi alam sekitar yang paling besar untuk sebab-sebab perlindungan iklim. Untuk menyelesaikan masalah ini, para penyelidik kini telah mengambil mekanisme dari alam sebagai model: kerja arteri pulmonari.

{1l}

"Teknologi untuk penangkapan CO2 adalah mungkin dan akan datang, " kata Hans Fahlenkamp, ​​profesor teknologi kimia di University of Dortmund.

Jurutera hanya boleh bermimpi seperti rizab: Ahli fisiologi menganggarkan bahawa kira-kira 300 juta alveoli boleh didapati di paru-paru mereka untuk menyingkirkan hanya satu kilogram karbon dioksida setiap hari. Dia juga tidak menukar sepuluh liter udara pernafasan seminit dengan persekitarannya ketika ia tidak menuntut secara fizikal.

Tetapi organ-organ pernafasannya bersedia untuk apa-apa. Phagocyte sentiasa bersembunyi di zarah debu atau sisa pendarahan kecil, yang mesti dihapuskan dengan serta-merta. Kerana paru-paru tidak boleh gagal seketika. Jika mereka melakukannya, manusia akan mati dalam masa beberapa minit. Ini adalah tepat kebolehpercayaan sistem pernafasan manusia telah berkembang dalam perjalanan evolusi yang mempesona dan menginspirasi Fahlenkamp. paparan

Gosok gas tidak berus

Dengan penghubung membran kononnya yang baru, penyelidik yakin bahawa dia telah mengembangkan salah satu sistem gangguan terendah. Kerana mereka membuat "mencuci" sebenar gas serombong yang berlebihan. Walaupun asap mengalir melalui banyak tiub plastik yang halus, yang disedut oleh deterjen cecair, karbon dioksida melalui liang-liang halus dalam deterjen. Begitu juga, membran organik dalam fungsi alveoli untuk memisahkan nafas dari darah semasa masih membenarkan pertukaran oksigen dan karbon dioksida yang cekap di antara dua fasa.

Masalah penyemburan gas serombong yang sebenarnya, di mana detergen gas dan cecair masuk ke dalam hubungan langsung antara satu sama lain, adalah penyembur yang boleh diperbaiki. Debu sisa, yang tidak dapat dielakkan sepenuhnya walaupun dengan penguat elektrostatik yang berprestasi tinggi, akan terjebak dalam detergen bersama CO2 dan membentuk lumpur yang tidak diingini dalam jangka panjang.

"Di loji tenaga berskala moden, dengan 1, 000 megawatt output output, tiga juta meter padu gas buang sejam melalui cerobong, " jelas Fahlenkamp, ​​"jika ia masih mengandungi 20 kilogram debu, itu hanya sedikit dan hanya satu pertiga daripada had undang-undang. Tetapi selepas 1, 000 jam operasi sudah 20 tan telah datang bersama-sama. "Di bawah keadaan tertentu, ini akan berlaku selepas hanya beberapa minggu.

Loji janakuasa lignite dibincangkan

Di atas semua, loji kuasa lignite di Rhineland, yang menghasilkan lebih daripada separuh permintaan elektrik di North Rhine-Westphalia, tidak boleh dimatikan begitu mudah jika terjadi kesalahan. Mereka meliputi apa yang dipanggil beban asas grid kuasa, jadi mereka berjalan hampir sentiasa dan perlu berbuat demikian, kerana arang batu yang diekstrak dari lombong-lombong pengembaraan di sekitarnya diangkut langsung ke loji kuasa "tepat pada waktunya".

Sekiranya loji-loji janakuasa ini terpaksa dikeluarkan dari grid sekali di luar tempoh penyelenggaraan yang dirancang, ia bukan sahaja akan menjadi proses yang panjang untuk memulakannya, tetapi keseluruhan logistik pengeluaran lignit perlu dihentikan untuk jangka masa yang panjang. Kerosakan ekonomi akan lebih tinggi daripada, sebagai contoh, loji janakuasa arang batu, yang biasanya meliputi beban tengah dalam grid elektrik, jadi ia direka untuk digerakkan dan turun seperti yang diperlukan. Panel Antara Kerajaan Mengenai Perubahan Iklim dan Suruhanjaya EU ingin melihat loji kuasa lignit menjadi sesuatu yang lalu. Menurut satu kajian baru-baru ini oleh Wildlife World Found, enam dari sepuluh pembangkit tenaga paling mencemari di Eropah berada di Jerman, empat dari mereka di Rhineland.

Matlamat perlindungan iklim boleh dicapai?

Dalam 20 tahun akan datang, sekitar 200, 000 megawatt output loji janakuasa akan diganti di seluruh Eropah, dan tambahan 100, 000 megawatt tambahan akan diwujudkan di samping itu, kerana walaupun semua usaha untuk menjimatkan tenaga, penggunaan elektrik akan berkembang dengan pesat. Secara keseluruhan, terdapat kira-kira 300 loji kuasa besar. Di Jerman, kapasiti beban asas 21, 000 megawatt lagi perlu diganti, padahal sebenarnya semua loji kuasa nuklear telah ditutup. Jadi industri sedang berkembang pesat.

Tetapi sementara jurutera telah bersedia untuk bertahun-tahun untuk meningkatkan kecekapan generasi baru loji janakuasa, pemaju telah terperangkap dengan permintaan politik untuk penyelesaian penangkapan karbon jangka pendek. Hanya dengan menggunakan bahan api yang lebih cekap dapat mencapai matlamat iklim yang diselesaikan secara politik - Kerajaan Persekutuan berhasrat untuk mencapai pengurangan sebanyak 40 peratus pada tahun 2020 berbanding tahap 1990 - tidak dapat dicapai.

(Universiti Dortmund, 23.07.2007 - DLO)