Post:#105340 Date:13.03.2008 (00:38) ... Есть эндотермические реакции с поглощением тепла, но если изменить хим. равновесие, то реакция пойдет с выделением тепла
ВОПРОС:
Как использовать низкопотенциальное тепло
если вы пробежитесь по темам скифа то найдете и предложение автора этой технологии. помнится он начинал эту тему на форуме только я не заметил ее развития. по моему искать нужно в старых коротких темах
ternoks Пост: 108717 От 31.Mar.2008 (23:23)
если в спирт воды налить, то раствор тоже нагревается
получается как бы электролит
да я вкурсе
но с серной кислотой происходит довольно бурная реакция
выделяется много тепла да и вода испаряется
по сути этакий круговорот но естест не вся вода испоряется
надо считать ...
а так моно интересную тему замутить
полазил ща по своим книгам чего то я ничего не углядел
НОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА — БЕЗ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА [ссылка]
Современная наука мобилизовала себя на борьбу с углекислым газом — продуктом горения. При этом все как бы смирились с тем, что выработка энергии неизбежно связана с ростом содержания в атмосфере Земли углекислого газа. Однако ученые ищут пути уменьшения количества СО2 в природном кругообороте веществ. И вот уже появились идеи подлинно революционные: решительно изгнать углерод и кислород из энергетики, построив ее на совершенно других элементах.
На одной из химических фабрик в Германии, на складе вдруг начал “кипеть” кремний, хранившийся в состоянии тонко измельченного порошка в атмосфере азота. Никаких неприятностей не произошло, но загадочное поведение всегда спокойного элемента — кремния — озадачило руководителей предприятия.
История дошла до профессора химии Норберта Аунера из Франкфурта-на-Майне. И она взбудоражила его, наверное, не меньше, чем Колумба, когда тот услышал от матросов: “Видим землю!”. А дело в следующем. У Аунера уже давно зародилась мысль, что энергию можно получать не только традиционным образом, сжигая в кислороде углерод, но также химическим путем, при взаимодействии других элементов. Взоры ученого, естественно, обращались к тем из них, запасов которых на планете не меньше, чем нефти, угля, газа.
Более детальное исследование случая, произошедшего на фабрике, выяснило, что в одной емкости с кремниевой пылью и азотом оказались следы окисла меди. Очевидно, присутствовавший в емкости чистый азот тоже был вовлечен во взаимодействие. Возникла реакция, которая противоречила всему опыту обращения с таким инертным элементом, как азот. Но факт остается фактом: реакция произошла, и в день, когда на фабрике “закипел” кремний, пришлось приложить немало сил, чтобы успокоить “вскипевшую” пыль.
Как выяснилось, кремний способен весьма энергично соединяться с азотом. Стартовая температура для начала реакции — 500 градусов; второе условие: кремний должен быть очень тонко измельчен. Окисел же меди играет роль катализатора.
Ценность этого случайного открытия не подлежала сомнению. Если кремний так легко горит (а он — составная часть песка), не станет ли этот элемент главным топливом человечества в будущем? Во-первых, наша планета богата песками, а во-вторых, горение в азоте не сопровождается выделением в атмосферу парниковых газов, прежде всего — двуокиси углерода. Новое горение оставляет после себя тот же песок, только не на кислородной, а на нитратной основе.
В идеале можно представить себе такую картину: человек отказывается от использования угольных и нефтяных запасов, электростанции получают кремниевую пыль, автомобили этой же пылью заправляются на станциях и там же выгружают мешки с “золой” — песком.
Конечно, было бы не совсем грамотно провозгласить: “Песок — нефть будущего”. Ведь песок не горит, горит кремний. В природе кремний в чистом виде не встречается, и чтобы его получить из песка, надо израсходовать энергию, к тому же немалую. Она уходит, главным образом, на то, чтобы отщепить атомы кислорода от атомов кремния. Но эти энергетические затраты будут с лихвой возмещены за счет соединения с азотом.
Профессор Аунер предполагает, что фабрики восстановления кремния выгоднее располагать в экваториальных пустынях, где есть все необходимые условия для производства: песок, воздух и солнечная энергия. Она, вырабатывая ток, приведет в действие реакторы, восстанавливающие кремний.
Подобным образом гелиоэнергетические установки могут расщеплять и воду на кислород и водород. Водород — превосходное топливо: сгорая, он выделяет много тепла, оставляя после реакции лишь воду. В этом тоже есть заинтересованность. Крупнейшие автомобильные фирмы — “Даймлер-Крайслер” и “Форд” — рассматривают водород в качестве заменителя бензина. Правда, водород перед транспортировкой надо превратить в жидкость, а для этого его приходится охлаждать до минус 253 градусов, так что техника снабжения топливом получится очень дорогой. Кроме того, смесь водорода с кислородом — взрывчатый газ огромной силы, а следовательно, обращение с ним связано с немалыми трудностями.
От всех такого рода проблем свободна работа с кремнием — блоки этого топлива могут путешествовать на любом виде транспорта, им не страшны открытые источники тепла, даже такие, как сварочные горелки. Пока блок не измельчен в пыль, он не горюч. Но в пылевидном состоянии он так же опасен, как водород.
Есть, однако, сомневающиеся в верности пути, намеченного профессором Аунером. Их главный аргумент “против”: “Если в пустыне будут получать ток для восстановления кремния, то не лучше ли посылать вместо блоков энергию, как обычно, по проводам?”. Современные линии электропередач, использующие постоянный ток высокого напряжения, при передаче энергии на расстояние в 3000 километров теряют около 20 процентов мощности. И тем не менее это в денежном выражении намного меньше того, во что обойдется морская транспортировка будущей энергии в виде блоков кремния. Но как тогда быть с автомобильным транспортом, который также предлагается перевести на кремниевое питание?
Сегодня говорить о практическом воплощении замыслов профессора Аунера еще рано. Производство чистого кремния дорого, и на рынке его мало. Главным потребителем кремния выступает промышленность, изготовляющая компьютеры и другую электронику. Остальным достаются крохи. Правда, гелиоэнергетическое оборудование тоже требует для своих батарей немного кремния. Мировое потребление его для солнечных панелей не достигает и тысячи тонн, но и эти тонны гелиотехники получают с трудом.
Конечно, надо преодолеть множество технологических проблем, на что, по оценке Аунера, уйдет от десяти до двадцати лет, пока технические аспекты созреют и воплотятся в проекты. “Но химическая сторона дела, — утверждает профессор, — ясна!”
“Золой” новой энергетики будет служить кремненитрид. Из него можно получать дешевый аммиак, пригодный для производства азотистых удобрений. Кстати, сегодня в мире выпускается 100 миллионов тонн аммиака. Производство его связано с неудобствами и обходится довольно дорого. “Если человечество перейдет к кремнию, — считает профессор Аунер, — азотистые удобрения появятся у нас в изобилии”.
Но это не все. Н. Аунер рассмотрел возможность замены углерода на кремний во многих отраслях хозяйства. Из аммиака, например, если он будет дешев, можно получать водород и к тому же много эффективнее, чем из воды: его производство обойдется примерно в одну десятую сегодняшней стоимости. Особенного успеха ученый ожидает и от заправки автомобиля не бензином, а кремнием. Идея, правда, не нова, еще тридцать лет назад немецкие химики фирмы “Вакер” поставили опыты с автомобилем, бак которого заполнили вместо бензина кремнийсодержащей жидкостью — тетраметилсиланом. Она при сжигании давала столько же энергии, что и бензин. К сожалению, в семидесятых годах опыты прекратились: песок, образовывавшийся при горении, останавливал мотор. Сейчас Аунер видит выход из этого затруднения. По его мнению, надо часть ответственных деталей мотора заменить на керамические.
Но как бы там ни было, впервые высказана идея новой энергетики! В Периодической системе элементов Менделеева углерод и кремний стоят рядом, по химическим особенностям они во многом схожи. “Для меня остается загадкой, — говорит профессор Норберт Аунер, — почему никто не догадался... Ведь все лежит на поверхности”.
От редакции. Читателям, заинтересовавшимся работами, изложенными в только что прочитанном реферате, рекомендуем обратить внимание на статью доктора технических наук А. Куликова “Силикаты просятся в энергетику” (“Наука и жизнь” № 8, 1991 г.; № 3, 1996 г.). Идея освоения нового вида топлива заслуживает внимания.
_________________ если ты веришь всему что читаешь, лучше не читать (японская пословица)
Прошло уже более двадцати лет с того дня, который стал переломным в моей жизни.
На одном из заводов я занимался тогда внедрением своего изобретения,
связанного с термической обработкой быстрорежущей стали. По программе испытаний требовалось воспользоваться большой нагревающей печью. Но она была занята почти все время, и мне удавалось заполучить ее лишь в обеденные перерывы. Это обстоятельство оказалось спасительным.
Если бы в цехе в тот момент были люди, не сносить бы мне головы. Но все ушли в столовую, а я, загрузив в печь силикат, устроил для себя недолгий перекур. Он оказался еще короче, чем я рассчитывал. Внезапно раздался оглушительный взрыв. Не буду вспоминать о последовавших неприятностях. Важно другое: природа достаточно громко подсказала, что существует новый, неизвестный нам источник энергии. Первым делом необходимо было повторить эксперимент. Это удалось сделать только через пять лет. Эффект был столь же оглушающим, как и убедительным — взрыв был не случайностью, а закономерностью. По всем расчетам выходило, что энергия взрыва превосходила ту, что могла выделиться при химической реакции, но была меньше ядерной. Предстояло разобраться, какое явление произошло в недрах печи. Химическое? Физическое? После недолгих колебаний я пришел к твердому убеждению: реакция была физико-химическая, притом цепная.
Мы привыкли этот эпитет использовать для процессов, связанных с распадом атомов. Хотя уже давно известны цепные реакции совершенно иного типа, например, обусповленные разрывом внутримолекулярных связей, в частности в силикатах. И в этом случае цепная реакция может стать источником энергии, таким же, как нефть, уголь, уран. Точнее сказать, не таким же, а значительно лучше. Как показывают расчеты, один килограмм силиката Na2O3SiO2 выделяет 8,5 миллиона килокалорий, то есть заменяет тысячу тонн мазута. Запасы «силикатного» топлива неограниченны.
К тому же оно способно к регенерации, напоминая этим свойством ядерное «горючее», но без его проблем, обусловленных радиоактивностью. Короче говоря, новое топливо вполне способно стать альтернативой традиционным органическим и ядерным топливам. Точно так же, как способность к самораспаду проявляют не все элементы, а только тяжелые, сложно устроенные, так и силикаты годятся для цепной реакции только в том случае, если они достаточно сложны по структуре.
Таким образом, необходимо иметь высокомодульный силикат, иначе ничего не получится. Естественно, возникает вопрос: а почему он не взрывается в природе? Может и взрывается, только взрывы эти давно прогремели. Но главная причина тишины в местах залежей высокомодульных силикатов в том, что кроме качественных требований есть и количественные.
Цепная реакция начинается только в том случае, когда достигается критическая масса, составляющая несколько тонн. Но и это еще не все. Как и для водородной бомбы, нужен «запал», первоначальный подвод энергии. И последнее условие: в ядерном реакторе необходим поток нейтронов, а в реакторе с высокомодульными силикатами — нужен реагент. Эту роль выполняют, в частности, кремнийбескислородные соединения. Как же должен быть устроен реактор на новом топливе? Через барабан с жаростойкой обмуровкой проходит пучок кипятильных труб. По ним протекает вода, а в барабан засыпан высокомодульный силикат. Когда идет реакция, вода нагревается и превращается в перегретый пар (600°С, 300 атм.). Он отводится в паровую турбину, которая вращает генератор электрического тока. Кроме того, потребитель может получать пар высоких параметров и горячую воду.
В ходе реакции образуются вредные газы: угарный газ (СО) и окись кремния (SiO).
Они не выбрасываются в атмосферу, а отводятся в специальный блок — реактор регенерации.
В нем окись углерода превращается в углекислый газ, окись кремния — в двуокись.
Кроме того, в результате сложных процессов образуется карбид кремния (SiC) и Si02.
Эти вещества потребуются позднее для восстановления
силиката — Na2OSiO2 (Na2OSiO2 + 2Si02 -» Na203Si02). Станция состоит из работающих реакторов и находящихся в резерве. Когда высокомодульный агрегат «выгорит», рабочие реакторы отключаются, а в дело вступают резервные. В отработавшие подаются SIO2 и SiC, и через сутки или двое (в зависимости от размеров реактора) они снова смогут давать энергию. Кстати, водяной контур можно заменить воздушным. В этом случае вместо паровой турбины используется газовая, для производства пара и горячей воды придется установить дополнительно теплообменник, а все остальное останется без изменений. В описанной выше схеме не хватает еще одного существенного элемента.
Как вы помните, знакомство с новым источником энергии началось со взрыва.
Чтобы этим все и не закончилось, необходимо предусмотреть замедление процесса выделения энергии.
В атомных реакторах, как известно, используются графитовые стержни.
В нашем случае эту роль играют стержни из кремнебескислородных соединений.
Однако если на АЭС замедление происходит при вдвигании стержней, то в реакторах с высокомодульными силикатами нужно их, наоборот, извлекать.
Очень важно отметить: в отличие от «горючего» АЭС высокомодульные силикаты стоят недорого, около 60 руб. за тонну, а производится их для разных целей примерно 1,5 миллиона тонн в год.
Приведу еще одну показательную цифру: в баки самолета Ту-154 заправляется 39 тонн керосина, но ту же энергию можно извлечь из 39 кг силиката.
Новое топливо не только имеет высокую теплотворную способность, но экологически чисто, взрыво- и пожаробезопасно, весьма дешево и практически неисчерпаемо.
Чего же еще желать? Вот почему надо бы в кратчайшие сроки создать экспериментальные стационарные установки и транспортные двигатели, отладить запуск реакторов, их рабочие режимы и технологию регенерации топлива, а затем определить те области энергетики, где высокомодульные силикаты способны заменить другие виды топлива.
ЛИТЕРАТУРА
Куликов А. И. О взаимодействии карборундовых огнеупоров с расплавами силикатов щелочных металлов. — Известия Академии наук. Неорганические материалы, 1984, т. 20, № 1.
Куликов А. И. Локомотивы будущего. — Железнодорожный транспорт, 1988, № 6.
Куликов А. И. Новый источник энергии. — Гражданская авиация, 1990, № 3.
_________________ если ты веришь всему что читаешь, лучше не читать (японская пословица)
cccp Пост: 108719 От 31.Mar.2008 (23:37)
НОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА — БЕЗ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА [ссылка]
верно подмечено инергии не просто много надо а очень много
чтобы из песка добывать кремний
хотя я гдето слышал что русские ученые нашли способ относительно не
дорого перерабатывать песок
а с кислотой все равно проще токо надо считать я незнаю как(ну не помню я)
Сжигать кремний азотом - глупость. Азот - сильный окислитель, но он не вступает в химические реакции из-за наличия кислорода. Кислород химически активней. То есть энергии на расщепление кварца нужно затратить больше, чем выделится при его сжигании в азоте.
Правда нитрид кремния более сильный изолятор, но это скорее всего обусловлено не химическими причинами. Так что сжигать кремний (равно как и любой другой металл) с точки зрения большей энергоотдачи лучше кислородом. Экологическая т.з. мало кого интересует. Можно даже и фтор применить, плавиковая кислота реагирует со стеклом.
Короче, эффективно применение металла для окисления, возможно лишь в случае аккумуляторов. А вот применение сложных соединений (вроде силикатов) до сих пор вызывает лишь вопросы.
Ну, раз уж про химию разговор пошёл...
Простой вопрос: вроде все со школы знают, шо такое- катализаторы. В книжках по химии даже формулы интересные рисуют- как они ускоряют реакции, САМИ ЖЕ ПРИ ЭТОМ НЕ РАСХОДУЯСЬ!
Ну, а если посмотреть на это дело- проще: КАК именно катализатор может УСКОРИТЬ реакцию? Скорость реакции ведь зависит от многих факторов,но по любому- увеличение скорости так или иначе зависит от ДОБАВЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ, , что, само собой- УСКОРЯЕТ ВРЕМЯ РЕАКЦИИ.
Вот и вопросик: КАК ЖЕ ЭТОТ КАТАЛИЗАТОР УСКОРЯЕТ ВРЕМЯ РЕАКЦИИ, ЕСЛИ ДОП. ЭНЕРГИИ У НЕГО- НЭТУ?
_________________ Наука – это несомненное сумасшествие, занятое классификацией своих собственных галлюцинаций.
Поэтому не удивительно, что люди науки отвергают исследования, которые считают чужими галлюцинациями.
Амиель
Ivan | Post: 129055 Катализатор изменяет геометрию обменного химического процесса. Реакция начинает идти по цепи наименьшего сопротивления, процесс ускоряется, а энергия на это в катализаторе не расходуется, потому-что в ней и надобности не какой нет.
_________________ Чтобы слушать Иисуса Христа, нужно быть, хотя бы его апостолом!
_________________ Наука – это несомненное сумасшествие, занятое классификацией своих собственных галлюцинаций.
Поэтому не удивительно, что люди науки отвергают исследования, которые считают чужими галлюцинациями.
Амиель
Геометрия- следствие, а не причина...
