Syntetiske forbindelser kaldet "siloxaner" fra dagligdags produkter som shampoo og motorolie er ved at finde vej til deponeringsanlæg og overlader den biogas, deponierne producerer, rapporterer forskere.
Selvom det er et problem i dag, siger forskerne, at det kunne være en mulighed for at få mere energi ud af deponeringsgas.
Forbindelserne leder effektivt varme og interagerer med vand, og som sådan er deres popularitet steget i en række forskellige forbrugerprodukter. Det betyder, at flere og flere siloxaner ledes til din lokale deponering.
Biogas refererer til brændstofgasser, der syntetiseres fra forskellige biologiske eller organiske råmaterialer som deponeringsgas og spildevandsrensningsanlæg. I de senere år er det blevet klart, at siloxaner har skadet det kraftproducerende udstyr, der er brændt med deponeringsgas. Men forskerne siger, at det kan være muligt at udnytte siloxanerne for at producere mere energi.
Som raketbrændstof
Forskerne gennemførte den første kemiske analyse af, hvordan siloxaner påvirker biogas. De fandt, at siloxaner øger reaktiviteten af biogas, hvilket fører til hurtigere antændelse i motorer og frigørelse af mere energi. Men siloxanerne i biogassen kan beskadige disse motorer - typisk kraftgenererende gasturbiner og frem- og tilbagegående stempelmotorer.
”Siloxanes er meget antændelig,” siger Margaret Wooldridge, professor i maskinteknik og direktør for Dow Sustainability Fellows-programmet ved University of Michigan. ”De ændrer biogas kemi som vanvittigt. Tingene er som raketbrændstof, bogstaveligt talt - vanvittigt reaktive. ”
Siloxanerne ændrer i det væsentlige biogasens "flammehastighed", som er et mål for, hvor hurtigt et brændstof forbrænder og driver en turbin eller et stempel.
Biogas består hovedsageligt af metan. Der er metangas i naturen, men den produceres også, når organisk materiale nedbrydes på deponeringsanlæg sammen med brint, kulilte og andre kulbrinter. Metan er hovedkomponenten i naturgas og biogas, der producerer både værdifulde brændstofkilder og energi, der er renere end kul.
I atmosfæren er metan imidlertid især god til at fange varme, hvilket øger vores globale opvarmningsproblem. Specielt er metan 30 gange mere effektiv a drivhusgas end CO2. Og ifølge EPA udgør deponeringen af kommunalt fast affald 14% af alle menneskelige relaterede metanemissioner i USA hvert år - den tredjestørste kilde bag gas- og olieindustrien og landbrug.
Denne ejendom har ansporet for at fange metan fra deponeringsanlæg og bruge den som en brændstofi stedet for at lade den undslippe ukontrolleret.
Måling af antændelighed
I denne undersøgelse testede forskerne separat blandinger af blandinger af brint og kulilte indeholdende to siloxaner - trimethylsilanol (TMSO) og hexamethyldisiloxan (HMDSO) - indeholdt blandinger af brint og kulilte uden siloxaner.
Specifikt klokede forskerne på, hvor lang tid det tog for hver blanding at antænde. Forskere betragter brændstoffer, der har en kortere antændelsesforsinkelse, mere antændelige eller reaktive - og brint er et af de mest reaktive brændstoffer, vi bruger.
Hydrogen og kulilte med TMSO producerede antændelsesforsinkelsestider, der var 37% hurtigere end referencetilfældet. Og HMDSO-infunderet methan producerede forsinkelsestider 50% hurtigere.
Forskere håber, at deres arbejde kaster lys over, hvordan siloxaner ændrer motorens ydelse, når de bruges som brændstof.
”Sporekoncentrationer af siloxaner har været et kendt problem i biogasanvendelser - hvilket har ført til dannelse af slibende silicaflejringer på motorkomponenter,” siger studiecoautor Rachel Schwind, en doktorand. "Af den grund har de fleste tidligere undersøgelser på dette område fokuseret på, hvordan man fjerner dem fra den indfangede gas."
Potentialet ved siloxaner
Sammen med problemet, som siloxaner udgør, er der også potentiale. Wooldridge siger, at siloxaner kan være nøglen til at udlede styrket energiproduktion fra biogas.
”Vi ville meget gerne kunne udnytte dem som en energikilde,” siger hun.
Analyse af forbrændingskemi er et skridt i den retning.
”Det ville potentielt afskaffe behovet for skrubning eller fjernelse under biogasforarbejdning og reducere omkostningerne,” siger Schwind. ”Hvis vi kan reducere disse omkostninger, flytter den biogas tættere på at være et virkelig kulstofneutral brændstof. Og hvis vi kan gøre deponeringsgas til en mere økonomisk attraktiv mulighed, vil deponeringsoperatører have mere incitament til at indfange og udnytte denne skadelige drivhusgas. ”
Forskningen vises i tidsskriftet Forbrænding og flamme.
Det amerikanske energiministeriums grundlæggende energievidenskabsprogram støttede forskningen.
Relaterede bøger
Nedtrapning: Den mest omfattende plan, der nogensinde er blevet foreslået til at vende global opvarmning
af Paul Hawken og Tom Steyer
I lyset af udbredt frygt og apati er en international koalition af forskere, fagfolk og forskere mødtes for at tilbyde et sæt realistiske og dristige løsninger på klimaforandringer. Hundrede teknikker og fremgangsmåder er beskrevet her - nogle er velkendte; nogle du måske aldrig har hørt om. De spænder fra ren energi til at uddanne piger i lande med lavere indkomst til praksis i landbruget, der trækker kulstof ud af luften. Løsningerne findes, er økonomisk levedygtige, og samfund overalt i verden vedtager i øjeblikket dem med dygtighed og beslutsomhed. Fås på Amazon
Design af klimaløsninger: En politikvejledning til lav-kulstofenergi
af Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Da virkningerne af klimaændringerne allerede er over os, er behovet for at reducere de globale drivhusgasemissioner intet mindre end presserende. Det er en skræmmende udfordring, men teknologierne og strategierne til at imødekomme den findes i dag. Et lille sæt energipolitikker, der er designet og implementeret godt, kan sætte os på vejen mod en fremtid med lav kulstofemission. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken skal være fokuseret og omkostningseffektiv. One-size-fits-all-tilgange får simpelthen ikke jobbet gjort. Politiske beslutningstagere har brug for en klar, omfattende ressource, der skitserer de energipolitikker, der har størst indflydelse på vores klimafremtid, og beskriver, hvordan disse politikker skal designes godt. Fås på Amazon
Dette ændrer alt: kapitalisme vs. klima
af Naomi Klein
In Dette ændrer alt Naomi Klein hævder, at klimaforandringer ikke kun er et andet spørgsmål, der skal indbringes pænt mellem skatter og sundhedsvæsen. Det er en alarm, der opfordrer os til at løse et økonomisk system, der allerede svigter os på mange måder. Klein bygger omhyggeligt sagen for, hvor massivt at reducere vores drivhusemissioner er vores bedste chance for samtidig at mindske gabende uligheder, forestille os vores ødelagte demokratier og genopbygge vores slanke lokale økonomier. Hun udsætter den ideologiske desperation af klimaændringsnægterne, de messianske vrangforestillinger fra de ville være geoengineers og den tragiske nederlag fra for mange mainstream grønne initiativer. Og hun demonstrerer netop, hvorfor markedet ikke har - og ikke kan - løse klimakrisen, men i stedet forværre tingene med stadig mere ekstreme og økologisk ødelæggende udvindingsmetoder ledsaget af voldsom katastrofekapitalisme. Fås på Amazon
Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.
