مجلة أقلام مرحبا بك في مجلة أقلام , هنا ستجد آخر المقالات والأخبار
لا تقوم أفران الغاز الطبيعي بتدفئة منزلك فحسب ، ولكنها تنتج أيضًا الكثير من التلوث.
حتى أفران التكثيف الحديثة عالية الكفاءة تنتج كميات كبيرة من التكثيف الحمضي المسبّب للتآكل ومستويات غير صحية من أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات والميثان. عادة ما يتم تنفيس هذه الانبعاثات في الغلاف الجوي وينتهي بها الأمر إلى تلويث التربة والمياه والهواء.
الآن ، طور العلماء في مختبر أوك ريدج الوطني التابع لوزارة الطاقة ( ORNL ) تقنية إضافية ميسورة التكلفة تزيل أكثر من 99.9٪ من الغازات الحمضية والانبعاثات الأخرى لإنتاج فرن غاز طبيعي شديد النقاء. يمكن أيضًا إضافة تقنية تقليل الغاز الحمضي ، أو AGR ، إلى معدات أخرى تعمل بالغاز الطبيعي مثل سخانات المياه ، والغلايات التجارية ، والأفران الصناعية.
قال Zhiming Gao ، باحث فريق العمل في ORNL’s Energy Science and Technology: “تمامًا كما تساعد المحولات الحفازة في تقليل الانبعاثات من مليارات المركبات في جميع أنحاء العالم ، يمكن لتقنية AGR الجديدة أن تقضي فعليًا على الغازات المسببة للاحتباس الحراري والتكثيف الحمضي الناتج عن أفران الغاز السكنية الجديدة والحالية”. المديرية. “تلغي المكثفات الصديقة للبيئة الحاجة إلى استخدام مواد الفولاذ المقاوم للصدأ المقاومة للتآكل للمبادلات الحرارية للفرن ، مما يقلل من تكاليف التصنيع.”
لإثبات فعالية تقليل الغاز الحمضي في الفرن ، قام الباحثون بتصنيع محفز AGR ، ووضعه في غلاف معدني وتركيب الجهاز على فرن تكثيف قياسي عالي الكفاءة متاح تجارياً. أظهرت النتائج بعد 400 ساعة من اختبار الموثوقية والمتانة أن AGR أزال بالكامل تقريبًا الانبعاثات الضارة من غاز المداخن وأنتج مكثفات غير حمضية بمستوى pH متعادل.
لفحص الحالة الداخلية وتوزيع السخام لما بعد الاختبار AGR دون الإضرار بقنوات تدفق الغاز في الجهاز ، استخدم العلماء التصوير المقطعي المحوسب بالنيوترون في مفاعل نظائر التدفق العالي في ORNL ، أو HFIR. على عكس الأشعة السينية ، يمكن للنيوترونات اختراق الغلاف المعدني لتسجيل الصور التي تُستخدم بعد ذلك لإنتاج تمثيلات ثنائية وثلاثية الأبعاد للجهاز المستخدم.
قال جاو: “ستتيح مثل هذه الرؤى تصميمات محسنة لأجهزة AGR لنمط تدفق غاز أكثر اتساقًا وتنظيفًا ذاتيًا”. “سيساعد هذا أيضًا في التخفيف من تراكم السخام المفرط لتحسين أداء الفرن الذي يدعم AGR.”
تحتوي جزيئات السخام ، التي تتكون عادةً بسبب الاحتراق غير الكامل للهيدروكربونات ، على كمية كبيرة من الهيدروجين. تعتبر النيوترونات جيدة بشكل خاص في الكشف عن الهيدروجين وعناصر الضوء الأخرى ورسم خرائط لها.
قال Yuxuan Zhang من ORNL ، عالم أدوات النيوترون في HFIR: “قدم تصوير النيوترونات ورسم الخرائط بعد اختبار AGR تفاصيل حول كيفية تدفق غاز المداخن عبر AGR ، مما كشف عن التراكم الثقيل لجزيئات السخام في منتصف المحفز”.
ستسمح تقنية AGR لمصنعي الأفران باستخدام مواد بأسعار معقولة أكثر من الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في معظم المبادلات الحرارية. يمكن أن تسمح هذه القدرة على تحمل التكاليف المتزايدة لمصنعي الأفران ببيع المزيد من الأفران عالية الكفاءة التي تلبي المعايير الجديدة المقترحة في كاليفورنيا لانبعاثات الأفران السكنية والتجارية.
قال جاو: “في الوقت الحالي ، تتطلب الأفران المزودة بتقنية AGR تجديدًا غير متصل بالإنترنت للجهاز مرة واحدة كل ثلاث سنوات تقريبًا في ظل ظروف الاستخدام العادي”. “يمكن لمالك المنزل أو الفني إزالة وحدة AGR ونقلها إلى موقع التجديد وإعادة التدوير. سيكون هذا مشابهًا لكيفية إحضار المستهلكين لخزانات الغاز الطبيعي الفارغة لشواياتهم الخارجية إلى تاجر لاستبدالها بخزانات ممتلئة “.
