Урок "екологични характеристики на горивата." Разработване на екологично чисти горива Какъв вид гориво е най-екологично чист

За опасността за околната среда

Известно е, че всички въглеводородни горива са опасни за околната среда в по-голяма или по-малка степен. Течните ракетни горива имат най-голяма опасност за околната среда, а въглищата – най-малко. Опасността за околната среда на въглеводородните горива се дължи на отделянето от тях на токсични и вредни химикали, съединения и елементи, които са опасни замърсители на околната среда.

Опасни за околната среда компоненти се отделят от горивото по време на съхранение, транспортиране и изпомпване. На тези етапи на използване на горивото, освен газообразни въглеводороди (например етан и метан), замърсителите на горивото могат да бъдат представени от самото гориво, вода, замърсена с въглеводороди, горивна утайка, въглищен прах и др. Тези замърсители попадат в околната среда чрез течове, течове, разливи, аварии и др.

В процеса на директно изгаряне на горивото се образуват нови опасни за околната среда газообразни, течни и твърди замърсители, които са производни на химични елементи, съединения и вещества, съдържащи се както в първоначалното гориво, така и в атмосферния въздух, постъпващ в процеса на изгаряне. Химичните елементи, съединения и вещества на горивото и въздуха взаимодействат помежду си и след определени топлинни трансформации се отделят в околната среда като продукти на горенето.

Какво е екологично чисто гориво?

За горивото като продукт на обществения труд чистотата на околната среда е комплексно интегрирано свойство, което се проявява по време на съхранение, транспортиране, изпомпване и директно в процеса на горене.

Свойството "екологична чистота" на горивото, според авторите, трябва да се разбира като такова състояние на горивото, при което на всички етапи от жизнения си цикъл то няма или има минимално допустимо отрицателно въздействие върху околната среда и не представлява заплаха за живота и съществуването на хората, фауната и флората.

Това свойство на горивото е сложно и сложно, тъй като при определени условия на употреба, например по време на съхранение, транспортиране и изпомпване, някои замърсители се отделят в околната среда, докато при изгаряне на гориво се образуват и отделят други замърсители. В тази връзка екологичната чистота на горивото трябва условно да се разглежда като два взаимосвързани компонента: преди и по време на изгаряне, като последният компонент е по-значим.

Нека да разгледаме GOSTs и TUs

В момента Руската федерация има голям брой GOST и спецификации за въглеводородни газове, нефтени горива и въглища. Трябва да припомним, че GOST е държавен регулаторен документ за продукти, задължителен за спазване от всички предприятия в страната. GOST са създадени за всички отраслови промишлени предприятия, като изравняват тяхната техническа база и технологично оборудване, а оттам и качеството на техните продукти.

От 2000 г. вместо нови държавни стандарти се издават технически спецификации. За разлика от GOST, техническите спецификации са регулаторен документ за продукти за едно или няколко предприятия, разработен, като се вземат предвид тяхната техническа база и технологично оборудване. Тъй като базата и оборудването, дори и в еднопрофилните предприятия, са различни, техническите условия за един и същ продукт и следователно неговото качество се различават.

Анализът на регулаторните документи, определящи качеството на въглеводородните горива, показва, че никой от тях не съдържа информация за такова свойство на горивото като „екологична чистота“ и следователно числената му стойност (т.е. показател) не е стандартизирана. За да бъдем честни, трябва да се отбележи, че някои косвени показатели, по които може да се прецени екологичната чистота на използваното гориво, все още присъстват в тези нормативни документи. Така за въглеводородните горива се посочва химичният състав на горимата част и се стандартизира съдържанието на вредни примеси и минерални включвания в тях. Понастоящем съдържанието на сероводород (H 2 S) и азот (N 2) е стандартизирано за газовото гориво; за течни нефтени горива - сяра (S 2), въглерод (C), ванадий (V), киселини и основи, освен това за бензин - манган (Mn) и олово (Pb), а за въглища - вредни компоненти в минерала част

Очевидно е, че съществуващите ГОСТ и технически спецификации трябва да бъдат коригирани, като се вземе предвид действителната екологична ситуация, чието влошаване се улеснява от постоянно увеличаване на обема на потреблението на въглеводородно гориво и следователно увеличаване на количеството вредни емисии.

Какво общо има октановото число?

Известно е, че в Руската федерация от януари 2009 г. трябва да влезе в сила федерален закон, който ще задължи гражданите, които притежават автомобили с карбураторни и инжекционни двигатели, да използват бензин с октаново число най-малко 95 (AI-95). . Този закон на Руската федерация е широко рекламиран в медиите и нашите граждани формират мнение, че бензинът AI-95 е по-екологично автомобилно гориво от използваните днес бензини AI-80 или AI-92.

Трябва да се отбележи, че октановото число на автомобилния бензин е само количествена характеристика на устойчивостта на детонация (спонтанна експлозия) на горивата, използвани в двигателите с вътрешно горене. Октановото число е стандартизирано за леки въглеводородни горива с точка на кипене от +300 °C до +230 0 °C, какъвто е бензинът. Подобен показател за средно въглеводородни (дизелови и моторни) горива с точка на кипене от +2500 °C до +360 0 °C е цетановото число, което отразява способността на този вид гориво да се самозапалва.

Октановите и цетановите числа на леките горива характеризират само метода на разпространение на пламъка (експлозивен или равномерно непрекъснат) по време на верижна реакция на горене, а не механизма или качеството на този процес. В тази връзка октановото число на бензина и цетановото число на дизеловото гориво не могат да се използват за обективна оценка на екологичната чистота на тези видове въглеводородни горива.

Може би този пропуск е направен от разработчиците на този федерален закон поради липсата на консултанти - специалисти по подготовка на гориво и използване на гориво.

Как да оценим чистотата на околната среда

Съдържанието на отделни примеси и минерални включвания на въглеводородното гориво, отразено чрез техните цифрови стойности в действащите нормативни документи, не може напълно да характеризира екологичната чистота на горивото. Въпреки това, за предварителна оценка на екологичната чистота на горивото, е възможно да се използват числените стойности на показателите на химичните елементи, съдържащи се в горимата част на горивото. Ако горивото има по-високо съдържание на водород (H2) или в горимата му част има свързан кислород (O2), например, както при биологичното гориво, тогава това гориво е по-екологично. Обективна оценка на екологичната чистота на даден вид гориво може да се извърши само въз основа на резултатите от качествени и количествени анализи на димни (отработени) газове по време на изгарянето му, както и анализ на пепелната част на горивото след неговото изгаряне. изгаряне. От първостепенно значение, разбира се, са резултатите от анализите на дим, отработени газове и други газове, генерирани при изгаряне на гориво, тъй като те имат най-голямо отрицателно въздействие върху околната среда и засягат големи площи.

Очевидно е, че за обективна оценка на такова важно свойство на горивото като екологична чистота, все още е необходимо да се разработи критерий, тоест правило, според което този показател се променя. Според авторите този критерий трябва да бъде добавена конволюция на най-опасните за околната среда компоненти, например CO, CO 2, H 2 S, NO x, N 2, S 2, S x O y, C x H y, сажди и т.н., чието количествено подреждане в продуктите на горене на определено гориво може да се отрази чрез числената стойност на коефициента на значимост, съответстващ на дела на всеки компонент в състава на димните газове. Представеният критерий е обективен, тъй като чрез качеството на горивната верижна реакция отразява количествено механизма на образуване на вредни емисии. Числената стойност на индикатора за екологична чистота на горивото трябва да бъде в диапазона от 0 до 1,0, докато горивото е екологично чисто, когато индикаторът е близо до 0, и екологично опасно, съответно, до 1,0.

Какво има в чужбина

В страните от Западна Европа, Северна Америка и Япония екологичните проблеми, включително тези, свързани с използването на въглеводородни горива, започнаха да се решават в началото на 60-те години на миналия век. В началния етап бяха направени опити за подобряване на екологичната обстановка единствено чрез прилагане на административни мерки. А именно, чрез въвеждане и затягане на законодателството в областта на околната среда, въвеждане и увеличаване на глобите за замърсяване на околната среда, ограничаване на броя и регулиране на работното време на източниците на замърсяване, включително превозни средства, забрана на употребата на определени продукти и т.н., и т.н. Въпреки това, опитът да се реши екологични проблеми само чрез административни мерки не успя.

И само 30 години по-късно, в средата на 90-те години, комплексните мерки, представени по-горе, включително модернизацията на технологичната база на петролните рафинерии и подобряването на автомобилните двигатели и техните горивни системи, бяха приложени, след което навлезе на пазара на горива на икономически развитите страни като търговско гориво с високо октаново число. Въпреки положителните тенденции в качественото подобряване на околната среда в развитите страни по света, проблемът със замърсяването, включително продуктите от изгарянето на въглеводородни горива, днес не е напълно елиминиран и изисква по-нататъшно решение.

Вместо заключения

Според авторите по-екологичните продукти на социалния труд трябва да бъдат по-евтини от техните по-малко екологични аналози. Това важи с пълна сила за всички видове въглеводородни горива. Държавата е длъжна да поеме част от разходите, свързани с повишаване на екологичната чистота на горивото, тъй като използването на опасни за околната среда горива причинява огромни щети на флората, фауната и здравето на гражданите чрез нарушаване на качеството на естественото им местообитание. В противен случай държавата ще бъде принудена да направи допълнителни разходи за мерки за опазване на околната среда и здравеопазване, значително надхвърлящи печалбата от продажби на екологично чисти горива.

В момента Fuel Technologies Corporation разработва всички видове горива, включително разработването и производството на високооктаново гориво за състезателни двигатели. Ние изучаваме нови принципи на теорията на горенето и търсим възобновяеми суровини, което е важно от екологична гледна точка.

Нашата компания произвежда различни видове състезателно гориво и добавки за търговски видове бензин, които могат значително да намалят вредните емисии в атмосферата. Нашите специалисти винаги ще ви информират подробно за всички характеристики на даден вид гориво, произвеждано от нашата компания.

ТОТЕК е горивна и информационна технология, екология и икономика, корпорация, създадена с прякото участие на учени, разработчици на ракетни и космически горива. В работата на нашата компания са включени най-добрите научни и технически разработки в областта на горивните технологии.

ТОТЕК е търсенето, разработването и внедряването на екологично чисти видове горива и екологично чисто производство на това гориво, като модерни горивни технологии и др. Петролът е отпадъците от древния живот, но можем да превърнем отпадъците от съвременния живот в ново гориво.

Газираните напитки могат да се превърнат в екологично гориво

Американски учени създадоха батерия, която работи с безалкохолни напитки, като част от проект за разработване на екологично чисто гориво.

Ново устройство, което работи с почти всякакъв вид захар, може да се използва като преносимо зарядно за мобилни телефони. Изследователи от университета Сейнт Луис в Мисури вярват, че тяхното изобретение може в крайна сметка да замени лития в батериите на много малки електронни устройства, включително компютри.

Биоразградимата течност съдържа ензими, които превръщат горивото - в този случай захар - в електричество, оставяйки водата като основен страничен продукт.

В близко бъдеще се очаква да се увеличи ролята на въглищата в горивно-енергийния баланс на страната, поради големите им запаси. Въпреки това, екологичните ограничения (особено след ратифицирането на Протокола от Киото) изискват разработването и внедряването на нови екологични въглищни технологии, които осигуряват висока ефективност на оползотворяване на горивото с възможно най-ниско вредно натоварване върху околната среда.

Използването на суспендирано въглищно гориво е реална възможност за замяна не само на „мръсните“ въглища и неефективните методи за изгарянето им в слоести пещи, но и на дефицитните течни и газообразни горива.

Проблемът е особено остър във въглищните райони на Русия, където големи количества добити въглища, представени под формата на фини въглищни суспензии, се натрупват в хидравлични сметища и утаителни резервоари около въгледобивни и въгледопреработвателни предприятия. Този проблем обикновено се решава по най-примитивния начин. Входящите в мината води, технологичните води от преработвателните предприятия с фини въглищни частици се заустват в повърхностни утаителни резервоари, които периодично се почистват механично и хидравлично, а повторно извлечените въглищни утайки се изхвърлят или в отработени минни изработки, или в близки дерета и резервоари. В някои случаи отпадъците от флотация се обезводняват и съхраняват в свободни зони.

Превръщането на утайката в транспортируемо и технологично удобно гориво от въглищна вода (CWF) ще позволи да се постигне значителен икономически ефект и драстично да се подобри екологичната ситуация в регионите. В същото време полученото гориво и технологията за неговото използване трябва да отговарят на строгите изисквания на съвременния пазар: икономическа конкурентоспособност и минимално възможно вредно въздействие върху околната среда при производството и употребата му.

Като се има предвид, че горивният компонент в себестойността на произведената топлинна енергия варира от 40 до 70%, намаляването на цената на горивото или неговия специфичен разход е важен фактор за постигане на икономически ефект.

Въглищно-водно гориво (CWF) е дисперсна система, състояща се от фино смлени въглища, вода и пластификатор: състав на CWF: въглища (0-500 микрона клас) - 59-70%, вода - 29-40%, пластификатор реагент - 1 % температура на възпламеняване - 450-650°C; температура на горене - 950-1050°C;

притежава всички технологични свойства на течното гориво: транспортира се в автомобилни и железопътни цистерни, по тръбопроводи, в цистерни и цистерни и се съхранява в затворени резервоари;

запазва свойствата си при дългосрочно съхранение и транспортиране;

взриво- и пожароустойчиви.

Стратегическите цели за въвеждане на суспендирано въглищно гориво са:

минимизиране на разходите за реконструкция на съществуващи топлоенергийни системи;

повишаване на икономическата и екологичната ефективност на топлоенергийните системи и създаване на икономическа мотивация за отказ от използването на мазут, природен газ и въглища със слойно изгаряне;

повишаване на надеждността и гарантираната работоспособност на топлоенергийните системи;

повишаване на енергийната сигурност на крайните потребители.

С цел широко въвеждане на екологично чисто въглищно-водно гориво, както и организиране на производството на въглищни брикети и брикетни инсталации, беше подписано споразумение за сътрудничество между Научно-производствения център "Екотехника", "Сибекотехника" (Новокузнецк) и Belovsky Mining Завод за оборудване (БЗГШО).

Бяха поставени задачи - да се разработи и осигури, по поръчка на предприятията, производството на модулни инсталации за подготовка на CWF на базата на въглища и въглищни утайки и технологични комплекси за получаване на достъпна топлинна и (или) електрическа енергия по време на изгарянето му. В същото време, като се има предвид фактът, че в BZGShO вече е създадена брикетна фабрика за производство на брикетно гориво от въглища и въглищен шлам, задачите за организиране на производството на необходимия комплект оборудване за завършване на модулни инсталации за подготовка на CWF, брикетни заводи и технологични комплекси, доставка на свързано оборудване, монтаж на разработени комплекси и обучение на оперативния персонал.

автомобилен транспорт замърсител на околната среда гориво

На първия етап в завода беше инсталиран и пуснат в експлоатация пилотен демонстрационен технологичен комплекс за подготовка на CWF и неговото изгаряне.

В момента суспендираното въглищно гориво от въглищни утайки от хидравличен добив също се приготвя в пилотна инсталация в котелната централа на мина Tyrganskaya. Котелът KE-10-14S беше прехвърлен към съвместно изгаряне на сурови въглища и VUT. Излишното гориво се транспортира до котелната централа на JSC Khleb (Новокузнецк), където котелът на газ-нафта KP-0.7 се прехвърля към VUT. Оперативният опит, натрупан при експлоатацията на различни котли, използващи суспензионно гориво, както през лятото, така и през зимата (при температури до -42 ° C), показа високата ефективност на използването на нов вид течно гориво от въглища.

Екологичните предимства на VUT пред други видове гориво бяха високо оценени от представителната комисия по време на Първия общоруски конкурс на руските екологични иновации през 2005 г. Проектът „Екологична технология за интегрирано оползотворяване на утайки и флотационни отпадъци от обогатителни инсталации за въглища, използващи метода на изгаряне на суспензионно гориво“, представен от ЗАО „НПП Сибекотехника“, зае първо място.

Въвеждането на по-ефективни и екологични технологии в енергийния сектор е един от приоритетите днес. Това е свързано както с необходимостта от цялостно спестяване на енергийни ресурси, така и с опазването на околната среда - проблем, който ще стане още по-остър поради очакваното намаляване на доставките на природен газ за руските електроцентрали и повишеното им потребление на въглища. На тези въпроси бяха посветени докладите, изнесени на 5-та секция на международната научно-практическа конференция „Екология на енергията 2000”.

Планираното намаляване на доставките на газово гориво за руските електроцентрали през следващите години принуждава енергетиците да започнат мащабна работа за замяна на природния газ с въглища и други видове твърдо гориво и въвеждане на нови технологии, включително тези, свързани с използването на възобновяеми енергийни източници. Увеличаването на потреблението на въглища в топлоелектрическите централи, особено при традиционните методи за изгарянето им, неизбежно ще доведе до отрицателни последици за околната среда; Преходът към възобновяеми енергийни източници ще изисква големи първоначални разходи, въпреки че, както смятат експертите, те могат да се изплатят доста бързо. С тази алтернатива представляват интерес евтини методи и технологии за енергия, разработени от местната наука и технологии, както и световният опит по тези въпроси.

Изнесените на конференцията доклади по посочените в заглавието на статията теми могат да бъдат разделени на две групи:

- посветени на технологиите за получаване, подготовка за изгаряне и реално изгаряне на горива;
- посветен на нови източници на енергия и методи за нейната трансформация.

От докладите на първата група вниманието на участниците в секцията беше привлечено по-специално от доклада на E.A. Евтушенко и др. „Нова технология за използване на твърдо гориво в енергетиката” (Новосибирски държавен технически университет, Новосибирск-Енерго). Авторите на доклада предложиха и тестваха оригинална технология за приготвяне и изгаряне на течен композит, състоящ се от смес от въглища и торф. По тази технология специално приготвена суспензия от въглищен прах във вода се изпраща в диспергатор-кавитатор, след което се смесва с водна суспензия от натрошен торф, също предварително обработен в диспергатор-кавитатор. И в двата случая съдържанието на течна фаза в суспензиите трябва да бъде най-малко 15% обемни. Ако е необходимо, към получената смес можете да добавите и олио или мазут. По този начин чрез вариране на компонентите, интензивността на обработка на всеки от тях и състава като цяло се получава екологично чисто течно гориво с дадено качество. Може да се използва както като основно гориво, така и като гориво за разпалване. Опитът с изгарянето на композитни горива се оказа много успешен.

В доклада Г.Н. Делягин „Екологично чисто гориво ECOWUT - начин за драматично подобряване на екологичната ситуация в руския енергиен сектор“ (SUE „Научно-производствено обединение „Гидротурбопровод“, Москва), предложено в котлите на топлоелектрически централи и котелни, които понастоящем работят, вместо на природен газ, за използване на въглищно-водно гориво, създадено на базата на въглища, с необходимите на потребителите свойства. Горивото ECOWUT е евтино, екологично чисто гориво, чиято производствена технология е създадена през последното десетилетие в NPO Gidrotruboprovod. По време на производството на това гориво, в резултат на механохимичното активиране на първоначалните му компоненти, структурата на въглищата като естествена „скална” маса е почти напълно разрушена. Въглищата се разпадат на отделни органични и минерални компоненти с висока повърхностна химическа активност в резултат на такава обработка на твърдо гориво. Изходната вода, която има свързана структура, също претърпява редица трансформации по време на производството на ECOWUT, което води до образуването на дисперсионна среда, наситена с йонни компоненти. По този начин горивото ECOWUT е високо стабилно гориво, взриво- и огнеупорно; Когато се съхранява дълго време в контейнери за съхранение, никога не се образува гъста утайка.

При изгаряне на ECOWUT в продуктите на горенето няма въглероден оксид, вторични въглеводороди, сажди и канцерогенни вещества; Образуването и емисиите на частици с микронни размери, серни оксиди и азотни оксиди е драстично намалено. Нивото на емисиите на азотен оксид като правило не надвишава 0,08-0,1 g/MJ, което е 50-60% от допустимото ниво. Цената на горивото ECOWUT значително зависи от цената на изходните суровини (въглища, вода, химикали). Делът на първоначалните въглища (на 1 тон еквивалентно гориво) в цената на горивото ECOWUT е 40-60%. Крайната цена (за 1 тон еквивалентно гориво) на готовото за употреба гориво ECOWUT и не изискваща подготовка от потребителя надвишава цената на оригиналните въглища (също за 1 тон еквивалентно гориво) само с 5-18%. По данни за 1999 г., при потребителска цена на първоначалните антрацитни въглища, равна на 300 рубли/т (460 рубли/tce), цената на горивото ECOWUT ще бъде от 290 до 325 рубли. за 1 тон (480-540 рубли/тон стандартно гориво). Технологията за приготвяне и изгаряне на ECOWUT е тествана в редица топлоелектрически централи в Русия, включително Иркутска ТЕЦ-11, Семипалатинска ТЕЦ-2 и др. Методът за изгаряне на гориво ECOWUT в кипящ слой е тестван при отопление котел NR-18 на котелната централа в село Улянино, Московска област. Котелът на гориво ЕКОВУТ е въведен в постоянна експлоатация.

Изгарянето в кипящ слой е обсъдено в редица доклади. Опитът от изгаряне на въглища и горими отпадъци в експериментален промишлен котел в USTU с циркулиращ кипящ слой (CFB) беше обсъден в доклад на служители на Уралския държавен технически университет (USTU) A.P. Баскакова, С.В. Дюкина и др. Котел USTU CFB с топлинна мощност 11,6 MW е предназначен за изгаряне в режим CFB на редица видове въглища: Березовски Б-2, Кузнецки Т, Буланашски Г, отпадъци от теологично обогатяване на въглища. Данните, получени по време на експерименталното изгаряне, са използвани при разработването на проект за реконструкция на котела KVTS-10. Разработен е малогабаритен котел с кипящ слой с мощност 1 MW, специално предназначен за инсталиране в съществуващи пластови котелни за доизгаряне на шлаката и увличането, напускащи пещта на главния котел.

Проблемите с екологичната безопасност при изгаряне на нискокачествени горива и рециклиране на горими отпадъци в пещи с кипящ слой бяха обсъдени в доклад на служители на Уралския държавен технически университет B.V. Представени са експериментални зависимости на концентрацията на азотни оксиди в димните газове от температурата на кипящия слой и коефициента на излишък на въздух при изгаряне на въглища Нерюнгри и Кизеловски. Установено е, че концентрацията на азотни оксиди в димните газове нараства с повишаване на температурата на кипящия слой. В същото време наличието на сяра в горивото значително намалява добива на азотни оксиди, тъй като едновременно с образуването им те се изразходват за допълнително окисление на серни оксиди:

2NO + 2SO2 = N2 + 2SO3;
2NO + SO2 = N2O + 2SO3.

Използването на нискотемпературна технология с кипящ слой може значително да реши проблема с намаляването на емисиите на серни оксиди в атмосферата. За да направите това, в кипящия слой се въвеждат подходящи добавки (варовик или доломит), които свързват сярата в сулфат според реакциите:

CaCO3 = CaO + CO2; CaO + SO2 + 0,5O2 = CaSO4.

Разгледани са възможностите за използване на кипящ слой за потискане образуването на диоксини. Средните емисии на диоксин от ТЕЦ според авторите са 2,5 ng/m3, което е 2,5 пъти над допустимото. Все пак трябва да се отбележи, че по отношение на общите емисии на диоксин топлоелектрическите централи са на четвърто място сред различните източници (индивидуални отоплителни уреди, стари инсинератори за отпадъци и превозни средства) и техният дял е 0,13% (без енергийните предприятия, които изгарят различни отпадъци) . Според авторите на доклада ниско ниво на съдържание на диоксин в продуктите на горенето може да се получи чрез едностепенно изгаряне на гориво (и отпадъци) в пещи с кипящ слой, но за това е необходимо да се осигури режим, който да увеличаване на времето за престой на продуктите от горенето в слоя.

Нова технология за изгаряне на въглища с високотемпературно предварително нагряване на въглищен прах, разработена в Сибирския научноизследователски институт по топлотехника (АО СибВТИ), беше представена в доклада на В.В. Бели и др. С помощта на тази технология се постига намаляване на емисиите на азотен оксид чрез предварително нагряване на въглищен прах до 850 градуса. C при условия на редуцираща среда, когато азотът преминава в свободно състояние (N2), последвано от поетапно изгаряне на горещ въглищен прах. Въз основа на получените експериментални данни е проектиран пилотен промишлен котел в Минусинската ТЕЦ, който трябва да има следните емисионни показатели (mg/nm3): азотни оксиди - до 200, серни оксиди - до 300, пепел - до 50, т.е. отговарят както на стари, така и на нови стандарти, както и на най-добрите международни стандарти. Пилотният промишлен котелен блок в Minusinsk CHPP е предназначен да тества и демонстрира тази нова технология за изгаряне на гориво и пречистване на газа. Ако бъде усвоена успешно, предлаганата технология може да получи широко разпространение в топлоелектрическите централи.

Екологична топлоелектрическа централа с каталитично изгаряне на газово гориво беше обсъдена в доклада на A.I. Поливоди и др. (MPEI, UTECH). Голям обем изследователска работа е извършена в ENIN и MPEI, насочена към разработване на екологично чиста каталитична топлоелектрическа централа (CTPP), която осигурява пълното елиминиране на емисиите на вредни вещества във въздуха, дължащи се на изгаряне на гориво в присъствието на катализатор. Използването на катализатори позволява да се извърши безпламъчно дълбоко окисление на горивото при температури в реактора в диапазона 600-800 градуса. СЪС.

Каталитичните реактори могат да бъдат разделени на два типа: първият с фиксиран катализатор и пренос на топлина към работния флуид чрез инфрачервено лъчение и вторият с кипящ кипящ слой. Фиксираните катализатори се използват предимно за смеси гориво-въздух, съдържащи газообразни и парообразни горива. В реакторите с кипящ слой окисляването на газообразно или течно гориво се извършва с атмосферен кислород в суспендирана маса от гранули с диаметър 2-4 mm. Като материал за гранули се използва гама алуминиев оксид. В момента се извършва развойна работа по изграждането на първата експериментална топлоелектрическа централа с мощност 2 MW за електрическо топлоснабдяване на автономния микрорайон Куркино в Москва. Използването на каталитични електроцентрали вместо нискоефективни стари котелни ще подобри значително екологичната ситуация в града.

Втората група доклади, свързани с темата „Екологични технологии, използващи възобновяеми енергийни източници“, обхващат: геотермални енергийни технологии (доклад на О.В. Бритвин, О.А. Поваров и др. от РАО „ЕЕС на Русия“, НТЦ „Гео“ МЭИ, АД "Геотерм"); съвместно координирано използване на слънчева и геотермална енергия (G. Erdmann и J. Hinrichsen – Технически университет в Берлин); използването на термопомпи за топлоснабдяване на автономни потребители (G.V. Nozdrenko и др. - NSTU, OJSC Novosibirskenergo).

В тази секция на конференцията бяха направени доклади и съобщения и по редица други въпроси и проблеми, свързани с екологията на енергията, включително подобряването на енергийните вихрови горелки (B.V. Berg et al. - USTU); опазване на околната среда при транспортиране и съхранение на твърдо гориво в топлоелектрически централи (V.V. Demkin и V.I. Kazakov - RAO UES of Russia and UralVTI); методи за използване на енергията от транспортиран природен газ без отделяне на вредни вещества в околната среда (V.S. Agababov и др. - MPEI, CHPP-21 Mosenergo, Mosenergoproekt); оценка на ефективността на технологичните мерки за опазване на околната среда за газови котли (L.E. Egorov и др. - MPEI); алтернативни системи за съхранение на природен газ в абсорбирано състояние (L.L. Vasiliev et al. - Институт за топло- и масообмен на Ликов); подобряване на методите за оперативен мониторинг на техническото състояние на турбинното оборудване за намаляване на изгарянето на гориво и вредните емисии от топлоелектрическите централи (E.V. Dorokhov и др. - MPEI).

Фирма за дизайн на автомобили в Шефилд започна разработването на нова, икономична и екологична горивна система за автомобили, която работи с водород. Представители на ITM Power твърдят, че след завършване на разработката водородното гориво за първи път ще може да бъде възпроизведено у дома.

Според официалното изявление на компанията, новият вид гориво може да се използва в превозни средства с бензинов двигател за изминаване на разстояния до 25 мили. Освен това за по-дълги пътувания е възможно да се върнете към бензиновата версия. Първият прототип е проектиран на базата на Ford Focus.

Разработчиците от ITM Power казват, че досега единственият фактор, който пречи на подобни превозни средства да станат по-широко разпространени, е цената на оборудването, което преобразува вода, платина и електричество във водород.

В момента в света има само няколко автомобила, които работят с водородно гориво. Малък е и броят на бензиностанциите, които могат да обслужват такива автомобили. Освен това настоящите превозни средства работят с течен водород, който е труден за съхранение. Като алтернатива е необходимо да се използват готови сменяеми горивни клетки или електрически двигатели.

Базираният на Ford Focus прототип на ITM Power ще бъде оборудван с горивна система, която му позволява да изгаря водород в конвенционален бензинов двигател.

На специалистите от ITM Power бяха необходими осем години, за да разработят нов, относително евтин начин за производство на водород. Тяхната патентована станция за зареждане с гориво използва уникален, евтин материал, който намалява нуждите от платина и струва приблизително 1% от цената на традиционната, използвана преди това технология.

Новата система ще ви позволи да произвеждате водород у дома. Очаква се, че ако такава станция бъде произведена на поточна линия, нейната цена ще бъде еквивалентна на закупуването на конвенционален бойлер за отопление на вода. Също така се изчислява, че след като новата технология стане широко разпространена, водородният еквивалент на бензина ще струва приблизително 80 цента.

Основният елемент на системата ще бъде така нареченият „електролизатор“, който ще преобразува водата и електричеството в чист водород и кислород. За да бъде производството напълно екологично, се предлага електричество да се генерира чрез енергията на вятъра, приливите и отливите, слънцето, а също и чрез водноелектрически централи.

Тема на урока: Екологични характеристики на видовете горива.

цел: Да се формира представа за екологичните характеристики на горивата.

Задачи: Образователни - да формират концепции за видовете гориво,създават условия за анализиране на предимствата и недостатъците на различни алтернативни видове автомобилни горива;

развитие-развиват способността за самостоятелно решаване на зададени проблеми, познавателния интерес, способността за обобщаване, анализиране, сравняване и развиване на ключови компетентности;

Образователни-формиране на мотиви, потребности и навици за природосъобразно поведение и дейности; възпитателна активност, страст, отдаденост, постоянство, наблюдателност, волеви качества, интуиция, интелигентност, независимост.

Оборудване, нагледни средства: представяне

Тип урок: урок за изучаване на нов материал

Методи на урока: словесно, визуално, практично.

Очакван резултат: познаване на екологичните характеристики на горивата.

Прогрес на урока:

1.Организационна и психологическа нагласа

2.Актуализиране на знания и умения:

Загрявка:

Взаимно изгодно съжителство на организмиСимбиоза .

Науката, която изучава връзките между живите организми и тяхната средаЕкология.

Организъм, който често е първото звено в хранителната веригаЗавод.

Въздушна обвивка на Земятаатмосфера.

Група индивиди от един и същи вид, живеещи дълго време на определена територия, относително изолирани от представители на същия видНаселение.

Общност от живи организмиБиоценоза.

Организъм, който напада, убива и изяжда плячката сиХищник.

Борови листа.Игли

Изкуствени насаждения по пътищата.Горски пояс

Борова гора.(Бор)

Дъбов плод.(Жълъд)

„Плач“ на бреза през пролетта. (поток от сок)

Защитен екран на Земята.(Озонов слой)

Токсична мъгла.(Смог)

Съвкупността от условия, в които живее даден организъм.(Хабитат)

Дъбова гора.(Дубрава)

Токсичен метал, който се съдържа в отработените газове на превозни средства.(олово)

Допълнителни въпроси:

Разликата между агроценоза и биоценоза

Какво е екосистема?

Какво изучава аутекологията?

Способна ли е атмосферата да се самопречиства? как?

Законодателна рамка за защита на ОС в Република Казахстан

Направете силови вериги:

Чапла, жаба, комар(Комар - жаба - чапла)

Риба, водорасли, мечка(Водорасли – риба – мечка)

Жито – мишка полевка – бухал(жито – мишка полевка – бухал)

Заек-трева-лисица (трева - заек - лисица) слайд 1

7. Разпределете: бухал,куница, жаба, паяк, щракванегущер, жаба, пеперуда, зелени плодове, цъфтеж, кора, бактерии, листа и семена, гъби.слайд 2

производители-

Потребители-

Разлагачи-

3. Формиране на нови знания и умения:

Въпроси:

Какви компоненти се съдържат в автомобилните изгорели газове?

(Смес от приблизително 200 вещества. Съдържат въглеводороди - неизгорели или ненапълно изгорели компоненти гориво)

С какъв тип гориво работят по-голямата част от съвременните автомобили? ( превозни средства с двигатели с вътрешно горене, работещи с бензин или дизелово гориво, получено от нефт) .

3. Каква е причината да се търсят алтернативни горива, които да заменят традиционните горива? ( Неотдавнашното рязко покачване на цените на петрола, съчетано с опасенията относно увеличаването на вредните емисии, произведени от автомобилите, замърсяващи атмосферата, накара много правителства и автомобилни компании да търсят заместител на традиционното гориво)

4. Какво е цетановото число на дизела?

Цетаново число - характеристика на запалимостта на дизеловото гориво, която определя периода на забавяне на запалването на сместа (периода от време от впръскването на гориво в цилиндъра до началото на неговото изгаряне).

5.Тогава по-долу съдържанието на "вредни" ароматни въглеводороди в горивото, толкова по-високо или по-ниско ще бъде цетановото число ( повече / по-високо ).

(цел, тема)

Човекът успя за кратък период от време да направи условията на живот на Земята непоносими. И само от него зависи дали на Земята ще стане по-добре или по-зле. Сериозен проблем са емисиите на замърсители във въздуха от моторните превозни средства.

През последните години, поради увеличаването на гъстотата на автомобилния трафик в градовете, замърсяването на въздуха от продуктите от изгарянето на двигателя рязко се увеличи. При изгаряне на въглеводородни горива се образуват токсични вещества, които са свързани с условията на горене, състава и състоянието на сместа.

По-голямата част от автомобилите все още са автомобили с двигатели с вътрешно горене, работещи с бензин или дизелово гориво, получено от нефт.

В наши дни за един ден се изгаря толкова петрол, колкото природата може да произведе с помощта на слънчева енергия за хиляда години. Според прогнозите на учените в света са останали малко петролни запаси. Ситуацията в момента не е тайна. Изследователски организации в много страни по света търсят адекватен заместител на горивото, получено от нефтопреработката. Задачата е доста сложна и все още няма еднозначно решение, въпреки че автомобили, работещи с алтернативни горива, са произведени и успешно експлоатирани не само през настоящия век, но и през 20-ти и дори 19-ти век. Рязкото покачване на цените на петрола напоследък обаче, съчетано с безпокойството от увеличаването на вредните емисии, произвеждани от автомобилите, замърсяващи атмосферата (този проблем е особено остър в големите градове), накара правителствата на много държави и автомобилните компании да търсят заместител на традиционното гориво

Упражнение: Дешифрирайте А-95.

Задачата е доста сложна и все още няма еднозначно решение, въпреки че автомобили, работещи с алтернативни горива, са произведени и успешно експлоатирани не само през настоящия век, но и през 20-ти и дори 19-ти век. Първата в света самоходна карета, задвижвана с газ, Hippomobile, е създадена от Жан-Етиен Льоноар през далечната 1862 г. У нас през 30-те години на миналия век се произвеждат коли с газ, които се „зареждат“... с брезови цепеници. , торф или въглища. Дървата за огрев термично се разлагат при относително ниска температура, превръщайки се в газ, който изгаря в цилиндрите на двигателя. Известната немска авиокомпания Deutsche Airbus разработва първия в света еърбъс, който ще лети с течен водород.

Упражнение: Попълнете таблицата « Сравнителни показатели на различните видове горива »

изглед

Предимства

недостатъци

газообразен

По-пълно изгаряне поради по-добро смесообразуване в цилиндрите,

Ниска токсичност на продуктите от горенето,

Ниска цена и транспорт на газ

Ниско ниво на шумово замърсяване,

Невъзможност за кражба на гориво от персонала по поддръжката,

Ниска цена на преобразуване на автомобил.

висока токсичност на самото гориво

висока опасност от експлозия на газови бутилки в случай на авария,

Електричество

Безопасност на околната среда (без изгорели газове)

Простота на дизайна

– ниска цена на презареждане

– ниско шумово замърсяване

– лекота на работа, надеждност

– Експлоатацията на електрически автомобил е по-евтина от традиционната

– нисък резерв на мощност

– дълго време за зареждане,

– проблем с рециклирането на батерията

– липса на зарядни станции

– Повечето електроцентрали са топлинни, изгарят гориво за производство на електроенергия, вредни компоненти.

Биогорива

– има неограничени запаси от суровини (възобновяем ресурс)

– по-ниско съдържание на вредни вещества в отработените газове

– високи смазочни характеристики, което удължава живота на двигателя

– високо цетаново число

Висока пламна точка

Ниска цена

– висок вискозитет на биодизела, което налага горивото да се нагрява при ниски температури, за да се осигури приемлива течливост,

Кратък срок на годност - около 3 месеца.

Алкохол

– неутрален като източник на парникови газове

– ниска цена

– увеличава риска от повишени емисии на летливи органични вещества, което води до намаляване на концентрацията на озон и повишена слънчева радиация,

– ниска мощност в сравнение с основните модели

Водород

– изгаря по-пълно

– висока специфична топлина на изгаряне,

– без токсични емисии

– може да се получи буквално от всичко: от природен газ, океанска вода, биомаса, въздух

– има много по-широк диапазон от пропорции на смесване с въздуха, в сравнение с бензина, при който запалването на сместа все още е възможно

– несъвършени технологии за съхранение на водород

– висока цена на водорода,

– сложен процес за производство на водород в индустриален мащаб, по време на който се отделя същият CO,

– високата цена на водородна електроцентрала и сложността на нейната поддръжка,

– експлозивност на водородно-въздушната смес – липса на развита структура на водородни бензиностанции.

Гледайте видео

Основната причина за замърсяването на въздуха е непълното и неравномерно изгаряне на горивото. Само 15% от него се изразходват за преместване на колата, а 85% „лети на вятъра“. В допълнение, горивната камера на автомобилния двигател е вид химически реактор, който синтезира токсични вещества и ги изхвърля в атмосферата. Дори невинният азот от атмосферата, влизайки в горивната камера, се превръща в токсични азотни оксиди.
Основните токсични замърсители на въздуха в отработените газове на двигателите с искрово запалване са: въглероден оксид, азотни оксиди и въглеводороди. Специално място заемат канцерогенните вещества, основен представител на които в отработените газове е бензо(а)пиренът.

Поради глобалното замърсяване на околната среда с олово, то се е превърнало в повсеместен компонент на всяка растителна и животинска храна и фураж. Растителните храни обикновено съдържат повече олово от животинските.

Причината за летния листопад е високото съдържание на олово във въздуха. Но чрез концентриране на олово дърветата пречистват въздуха. По време на вегетационния период едно дърво неутрализира оловните съединения, съдържащи се в 130 литра бензин. Най-малко податлив на олово е кленът, а най-податливи са хикори и смърч.

Страната на дърветата, обърната към магистралите, е с 30–60% по-метална. Смърчовите и борови иглички имат свойствата на добър филтър срещу олово. Натрупва го и не го обменя с околната среда. Земната растителност включва 70 - 80 хиляди тона олово в биологичния цикъл всеки ден

За да може една кола с право да се нарече екологична, горивото трябва да е екологично чисто. И газта отговаря на това изискване. Използването на газ значително намалява общата токсичност на отработените газове в сравнение с бензина. Количеството на токсичния въглероден оксид CO (въглероден оксид) намалява повече от три пъти, а съдържанието на канцерогенни въглеводороди CH, състоящи се от частици от неизгоряло гориво, намалява с 1,6 пъти. Концентрацията на азотен оксид NO и NO2 диоксид, образуван при изгарянето на смес от кислород и азот (безвредният азот, влизащ в горивната камера от атмосферата, се превръща в токсично съединение - азотни оксиди), намалява 1,2 пъти, когато двигателят работи на газ . Оловни съединения и различни ароматни полимери, съдържащи се в бензина, които също са опасни канцерогени, напълно отсъстват в газовото гориво при работа с газово гориво, което е три пъти по-малко, отколкото при работа с бензин.

Изследванията опровергаха утвърденото мнение, че използването на газ вместо бензин е необходима мярка. Газовото гориво изгаря по-пълно, така че концентрацията на въглероден окис в отработените газове на газов двигател е няколко пъти по-ниска. Бензиново превозно средство отделя в атмосферата серен диоксид, който се образува от изгарянето на горивни компоненти, съдържащи сяра, и тетраетил олово. Природният газ по правило не съдържа сяра и следователно в отработените газове на газовия двигател няма серен диоксид или оловни съединения. Поради непълното изгаряне на горивото, отработените газове от бензиновия двигател също съдържат въглероден окис (CO), вещество, токсично за хората. Както газовите, така и бензиновите автомобили отделят еднакво количество въглеводороди в атмосферата. Не самите въглеводороди са опасни за човешкото здраве, а продуктите от тяхното окисление.
Двигателят, работещ с бензин, отделя сравнително лесно окисляеми вещества - етил и етилен, докато газовият двигател отделя метан, който от всички наситени въглеводороди е най-устойчив на окисляване. Следователно емисиите на въглеводороди от превозно средство на газ са по-малко опасни. Газта като моторно гориво не само не отстъпва на бензина, но и го превъзхожда по свойствата си, които на химическо ниво разрушават части от горивната камера, катализатора и ламбда сондата.

Въпрос: Какви свойства трябва да притежава идеалното гориво?

4. Затвърдяване на изучения материал

Въпроси

Тип гориво, използвано в автомобилите.Евтин, екологичен, превъзхождащ бензина в много свойства, използването му не изисква промени в дизайна на автомобила.

Вещество, от което чрез определена реакция може да се получи топлинна енергия.

италиански физик, химик и физиолог; откри метан, докато изучаваше блатен газ. На негово име е кръстена единицата за измерване на електрическо напрежение.

Сгъстеният природен газ (без цвят и мирис) е основният компонент на природния газ. Експлозивен, често наричан "блато". Има висока устойчивост на детонация - октановото му число е повече от 100 единици. При изгаряне практически не оставя вредни продукти.

Естествена мазна запалима течност, състояща се от сложна смес от въглеводороди и някои други органични съединения. От него се получават технически ценни продукти, предимно моторни горива, разтворители, суровини за химическата промишленост и се преработва.

Екологично чисто гориво, продуктът от изгарянето му е вода. Генерира повече топлина от всяко традиционно изкопаемо гориво.

Алкохолът може да се получи чрез ферментация на биомаса, съдържаща нишесте, захар или целулоза. Използва се като гориво, двигатели с вътрешно горене в чист вид, като разтворител и като пълнител в алкохолни термометри.

Маслодайната култура се използва като храна за добитък, добър зелен тор и отлично медоносно растение; Маслото от тази култура се използва в кулинарията, в металургията за втвърдяване на стомана, като суровина за производството на еластични материали и при производството на биогорива.

Алтернативен източник на енергия за автомобили. Автомобилите, задвижвани от този източник, се появяват значително по-рано от тези, задвижвани с бензин, и са широко разпространени в края на 19-ти и началото на 20-ти век. Те не са шумни и не пушат, за разлика от бензиновите или парните машини, и са били популярни сред аристокрацията.

Органично съединение, което е производно на въглеводороди и съдържа една или повече ОН (хидроксилни) групи в молекулата. Образува се при ферментация на захарни вещества, при окисление на наситени въглеводороди. Напоследък ролята му като гориво в двигателите с вътрешно горене нараства.

Типът гориво отговаря на критериите за наличност и ниска токсичност. В момента не се използва в превозни средства.

Най-важното свойство на дизеловото гориво се оценява чрез цетановото число. По показателя му може да се съди за количествения състав на вредните компоненти CO и CH в отделяните дизелови газове.

Висококачествено пълно гориво за автомобилни двигатели. Охладено до -160 °Cприроден газ. Основните му компоненти са пропан и бутан.

Запалима смес от леки въглеводороди, предназначена за използване като гориво за карбураторни и инжекционни двигатели, както и при производството на парафин и почистващи тъкани. Получава се чрез дестилация и селекция на маслените фракции.

Отговори

5.Домашна работа допълнителен материал, дайте примери за различни автомобили, работещи с екологично чисти горива.

6. Обобщение на урока (размисъл, оценка)

аз опция

1. Основно гориво до краяXIX V. бяха:

а) нефт б) въглища в) торф г) дърва за огрев

2. Основната петролна база на страната днес:

а) Западен Сибир в) Баку

б) Волго-Урал г) Печора

3. Кой въглищен басейн в Русия произвежда най-евтините въглища по отношение на разходите?

а) Кузнецки в) Канско-Ачински

б) Южен Якутск г) Московска област

4. Кои от следните характеристики на горивно-енергийния комплекс са характерни за Русия:

а) горивните ресурси са съсредоточени на запад, а основният потребител е в източната част на страната

б) по-голямата част от природния газ се произвежда в Черноземния регион;

в) тръбопроводите от основните полета на Сибир са насочени на север и североизток

г) основният потребител е съсредоточен в западната част на страната, където има недостиг на горивни ресурси

а) не може да се транспортира

б) не може да се натрупва

в) може да се натрупва

г) може да се транспортира по тръбопровод

7. Какъв тип алтернативна електроцентрала липсва в Русия?

а) вятър б) прилив

б) геотермална г) слънчева

8. Недостатъкът на водноелектрическите централи е, че те:

а) произвеждат много отпадъци, силно замърсяващи атмосферата

б) режимът на работа се променя бавно

в) нарушават хидроложкия режим на реката

г) поддръжката на станцията се осигурява от голям брой висококвалифицирани специалисти

б) черна и цветна металургия

в) черна металургия и гориводобив

г) цветна металургия и транспорт

12. Най-големите центрове за топене на алуминий се намират в близост до:

а) бокситни находища

в) находища на въглища

б) големи ТЕЦ

г) големи водноелектрически централи

13. Най-напрегнатата екологична ситуация в Русия се наблюдава в градовете, където се намират:

а) заводи за топене на алуминий

б) предприятия за пигментна металургия

в) инсталации с пълен цикъл

г) малки металургични предприятия

14. Най-голямото находище на желязна руда в света:

а) Качканарское в) връх Магнитная

б) КМА г) Костомукша

15. В кой руски град се намира най-големият завод за производство на никел в света?

а) Медногорск в) Красноярск

б) Норилск г) Братск

16. Основният фактор за местоположението на свиневъдните металургични предприятия:

а) наличие на суровини под формата на метален скрап

б) наличие на суровини от желязна руда

в) наличие на находища на въглища

г) екологични

Заключителен контрол по темата „Горивно-енергиен комплекс. Металургия."

II опция

1. Основното гориво в Русия от 60-те години на миналия век е:

а) масло в) торф

б) въглища г) дърва за огрев

2. Най-важният въглищен басейн в Русия в краяXIX век беше:

а) Кузбас в) Печора

б) Донбас г) Московска област

3. Най-евтиният и най-екологичен вид гориво:

а) мазут в) кафяви въглища

б) въглища г) газ

4. Руският горивно-енергиен комплекс има следните характеристики (посочете 1 верен отговор):

а) по-голямата част от петрола се произвежда в Русия в субтропиците на Кавказ

б) въглищната промишленост като стара промишленост се нуждае от реконструкция

в) основният потребител на горивни ресурси и ресурсни бази са равномерно разпределени в източната част на страната

г) газовата промишленост е един от кризисните сектори на горивно-енергийния комплекс

5. Електроенергетиката включва:

а) Атомни електроцентрали и пренос на електроенергия по електропроводи

б) пренос на електроенергия по електропроводи и газова промишленост

в) водноелектрически централи и въгледобивна промишленост

г) нефтена промишленост и топлоелектрически централи

6. Най-голямата руска зона за добив на газ е:

а) якутски;

б) Оренбург-Астрахан;

в) западносибирски;

г) шелф на Баренцово море.

7. Най-големият дял от енергията в Русия се генерира от:

а) топлоелектрическа централа; в) ПЕС;

б) водноелектрическа централа; г) Атомна електроцентрала.

8. Предимствата на водноелектрическите централи са, че:

а) могат да бъдат поставени навсякъде

б) произвежда се най-евтината електроенергия

в) бързо и евтино построени

г) лесен за включване, може да покрие пикови натоварвания

9. Перспективите пред електроенергетиката са следните:

10. Изберете правилните твърдения:

а) Петролните рафинерии са разположени предимно в европейската част на страната.

б) Топлоелектрическите централи са най-екологичните видове електроцентрали.

в) Шистовата индустрия е горивна индустрия.

г) Русия е на 4-то място в света по газови запаси.

д) Освен електричество ТЕЦ произвежда гореща вода и пара.

4. Кои електроцентрали в Русия могат да работят на въглища?

а) ВЕЦ б) ТЕЦ в) ТЕЦ г) АЕЦ

5. Защо най-големите водноелектрически централи в Русия са разположени в азиатската част?

а) там са разположени основните потребители на електроенергия

б) там се намират най-големите водни ресурси

в) да доставя електроенергия на азиатските страни

г) построени са с очакване за бързо увеличаване на местното население

6. Горивната индустрия включва:

а) въгледобивна промишленост и пренос на електроенергия по електропроводи

б) транспортиране на гориво по тръбопроводи и електричество по електропроводи

в) добив на торф и транспортиране на гориво по тръбопроводи

г) производство на електроенергия и доставка до потребителите по електропроводи

7. Перспективите пред електроенергетиката са следните:

а) изграждане на атомни електроцентрали в цялата страна

б) изграждане на водноелектрически централи в цялата страна

в) прилагане на енергоспестяващи технологии

г) затваряне на ТЕЦ поради замърсяване на въздуха

8. Най-евтиният и най-екологичен вид гориво:

а) мазут в) кафяви въглища

б) въглища г) газ

9. Построена е първата геотермална електроцентрала в Русия:

а) полуостров Камчатка; в) Урал;

б) Кавказ; г) Колски полуостров.

10. Коя индустрия използва коксуващи се въглища като гориво?

б) черна металургия;

в) обработка на дървен материал;

г) консервирани.

11. Към коя група цветни метали спадат медта и никелът?

а) към белите дробове

б) до тежък

в) към благородните

г) към легиране

12. Към кои места гравитират свиневъдните металургични предприятия?

а) до отлагания на желязо

б) към газопроводи

в) към ж.п

г) до най-големите машиностроителни центрове

13. Определете защо най-големите заводи за производство на алуминий в Русия са разположени в Източен Сибир:

а) тук има големи запаси от боксит

б) електричеството тук е евтино

в) тук са концентрирани основните потребители на продуктите

г) тук температурите са ниски

14. Намира се най-големият център за топене на мед и никел в Русия и света:

а) в Норилск в) в Череповец

б) в Кировск г) в Стари Оскол

15. Като част от металургичния комплекс не са включени:

а) добив на руда в) обогатяване на руда

б) топене на метали г) производство на прокат

г) всички отрасли са включени

16. Разпределете металите между най-големите центрове на тяхното топене:

2. Норилск б) алуминий

3. Череповец в) мед

4.Медногорск г) никел

Финален контрол по темата

„TEK. Металургия."

Отговори (азопция)

1-G; 2-А; 3-В; 4-G; 5-Б; 6-Б; 7-G; 8-Б; 9-Б; 10 – 1-г, 2-б, 3-а, 4-в; 11-Б; 12–G; 13–Б; 14–Б; 15–Б; 16–А.

Отговори (IIопция):

1-А; 2-В; 3-G; 4-В; 5-А; 6-Б; 7-А; 8-B, G; 9-Б; 10-А, Б, Г; 11 – Б; 12 – А; 13 – А; 14 – Б; 15 – А, Б; 16 – В.

Отговори (IIIопция)

1 – Б; 2 – Б; 3 – Б; 4 – Б; 5 – Б; 6 – Б; 7 – Б; 8 – G; 9 – А; 10 – Б; 11 – Б; 12 – G; 13 – Б; 14 – А; 15 – D; 16 – 1-б, 2-г, 3-а, 4-в.

В продължение на много години изследователите се борят да намерят алтернатива на бензина като основен вид гориво за превозни средства. Няма смисъл да изброявам екологични и ресурсни причини - само мързеливите не говорят за токсичността на отработените газове. Учените намират решение на проблема в най-необичайните, понякога, видове гориво. Recycle подбра най-интересните идеи, които предизвикват горивната хегемония на бензина.

Биодизел на базата на растителни масла

Биодизелът е вид биогориво на базата на растителни масла, което се използва както в чист вид, така и като различни смеси с дизелово гориво. Идеята за използване на растително масло като гориво принадлежи на Рудолф Дизел, който през 1895 г. създава първия дизелов двигател, работещ с растително масло.

Обикновено рапичното, слънчогледовото и соевото масло се използват за производството на биодизел. Разбира се, самите растителни масла не се наливат в резервоара за газ като гориво. Растителното масло съдържа мазнини - естери на мастни киселини с глицерин. В процеса на производство на "биосолари" глицериновите естери се разрушават и глицеринът се заменя (отделя се като страничен продукт) с по-прости алкохоли - метанол и по-рядко етанол. Това става компонент на биодизела.

В много европейски страни, както и в САЩ, Япония и Бразилия, биодизелът вече се превърна в добра алтернатива на обикновения бензин. Така в Германия рапичният метилов естер вече се продава на повече от 800 бензиностанции. През юли 2010 г. в Европейския съюз работят 245 завода за производство на биодизел с общ капацитет от 22 милиона тона. Анализаторите на Oil World прогнозират, че до 2020 г. делът на биодизела в структурата на консумираното моторно гориво в Бразилия, Европа, Китай и Индия ще бъде 20%.

Биодизелът е екологично гориво за транспорта: в сравнение с конвенционалното дизелово гориво почти не съдържа сяра и в същото време претърпява почти пълно биологично разлагане. В почвата или водата микроорганизмите преработват 99% от биодизела за 28 дни – това минимизира степента на замърсяване на реките и езерата.

Въздух под налягане

Модели на пневматични автомобили - коли, работещи със сгъстен въздух - вече са произведени от няколко компании. Веднъж инженерите на Peugeot направиха фурор в автомобилната индустрия, като обявиха създаването на хибрид, който добавя енергия от сгъстен въздух към двигателя с вътрешно горене. Френските инженери се надяваха, че подобно развитие ще помогне на малките автомобили да намалят разхода на гориво до 3 литра на 100 км. Специалистите на Peugeot твърдят, че в града един пневматичен хибрид може да се движи със сгъстен въздух до 80% от времето, без да генерира нито един милиграм вредни емисии.

Принципът на работа на „въздушната кола“ е доста прост: колата се задвижва не от бензиновата смес, която гори в цилиндрите на двигателя, а от мощен въздушен поток от цилиндър (налягането в цилиндъра е около 300 атмосфери) . Пневматичният мотор преобразува енергията на сгъстения въздух във въртене на полуосите.

За съжаление, машините, задвижвани изцяло от сгъстен въздух или въздушните хибриди, се създават предимно в малки партиди - за работа в специфични условия и в ограничено пространство (например в производствени обекти, изискващи максимално ниво на пожарна безопасност). Въпреки че има някои модели за „стандартни“ купувачи.

Екологичният микро-камион Gator на Engineair е първото превозно средство със сгъстен въздух в Австралия, което влиза в търговска експлоатация. Вече може да се види по улиците на Мелбърн. Товароподемност - 500 кг, обем на въздушните бутилки - 105 литра. Пробегът на камиона на една бензиностанция е 16 км.

Отпадъчни продукти

Какъв напредък е постигнат - някои автомобили не се нуждаят от бензин, за да работят двигателите си, а от човешки отпадъци, които завършват в канализационната система. Такова чудо на автомобилната индустрия е създадено във Великобритания. Автомобил, който използва като гориво метан, отделен от човешки екскременти, беше пуснат по улиците на Бристол. Прототипът на модела беше Volkswagen Beetle, а производителят на автомобила VW Bio-Bug, използващ иновативно гориво, беше GENeco. Двигателят за обработка на изпражненията, монтиран на кабриолет Volkswagen, му позволи да измине 15 хиляди километра.

Изобретението на GENeco побърза да бъде наречено пробив в прилагането на енергоспестяващи технологии и екологично чисто гориво. За обикновения човек идеята изглежда сюрреалистична, така че си струва да се обясни: колата е заредена, разбира се, с вече обработено гориво - под формата на готов за употреба метан, получен предварително от отпадъци.

В този случай двигателят VW Bio-Bug използва два вида гориво едновременно: колата започва с бензин, но веднага щом двигателят загрее и колата набере определена скорост, доставката на човешки стомашен газ, обработен във фабриките на GENeco е включено. Потребителите може дори да не забележат разликата. Основният маркетингов проблем обаче остава – негативното възприемане на хората от суровините, от които се произвежда биогаз.

Слънчеви панели

Производството на автомобили, захранвани със слънчева енергия, е може би най-развитата област на автомобилната индустрия, фокусирана върху използването на еко-гориво. Автомобили със слънчева енергия се създават по целия свят и в голямо разнообразие от вариации. През 1982 г. изобретателят Ханс Толструп прекоси Австралия от запад на изток със соларната кола „Quiet Achiever” (макар и със скорост от само 20 км в час).

През септември 2014 г. колата Stella не успя да измине маршрута от Лос Анджелис до Сан Франциско, който е 560 км. Соларната кола, разработена от екип от холандския университет в Айндховен, е оборудвана с панели, които събират слънчева енергия и 60-килограмова батерия с капацитет от шест киловатчаса. Стела има средна скорост от 70 км в час. При липса на слънчева светлина резервът на батерията е достатъчен за 600 км. През октомври 2014 г. студенти от Айндховен взеха участие в Световното слънчево предизвикателство, 3000-километрово рали в Австралия за автомобили, захранвани със слънчева енергия, със своята кола-чудо.

Най-бързият електрически автомобил със слънчева енергия в момента е Sunswift, създаден от екип студенти от австралийския университет в Нов Южен Уелс. По време на тестове през август 2014 г. тази соларна кола измина 500 километра с едно зареждане на батерията със средна скорост от 100 км в час, което е невероятно за такова превозно средство.

Биодизел от кулинарни отпадъци

През 2011 г. Министерството на земеделието, съвместно с Националната лаборатория за възобновяема енергия, проведе изследване на алтернативни горива. Един от изненадващите резултати беше заключението, че използването на биодизелово гориво на базата на суровини от животински произход е обещаващо. Биодизелът от мастни остатъци е технология, която все още не е много развита, но вече се използва в азиатските страни.

Всяка година в Япония след приготвянето на националното ястие темпура остават приблизително 400 хиляди тона използвано готварско олио. Преди това се преработваше в храна за животни, тор и сапун, но в началото на 90-те години пестеливите японци намериха друго приложение за него, използвайки го за производство на растително дизелово гориво.

В сравнение с бензина, този нестандартен тип бензиностанция отделя по-малко серен оксид в атмосферата - основната причина за киселинните дъждове - и намалява количеството на други токсични емисии на отработени газове с две трети. За да направят новото гориво по-популярно, производителите му измислиха интересна схема. Всеки, който изпрати десет партиди пластмасови бутилки, съдържащи използвано олио за готвене, до завода за RTD ще получи 3,3 квадратни метра гора в една от японските префектури.

Технологията все още не е достигнала до Русия в такава степен, но напразно: годишното количество отпадъци от руската хранително-вкусова промишленост е 14 милиона тона, което по енергиен потенциал е еквивалентно на 7 милиона тона нефт. В Русия отпадъците, използвани за биодизел, биха покрили нуждата от транспорт с 10 процента.

Течен водород

Течният водород отдавна се счита за едно от основните горива, способни да се противопоставят на бензина и дизела. Автомобилите с водородно гориво не са необичайни, но поради много фактори те никога не са придобили широка популярност. Въпреки че наскоро, благодарение на нова вълна на загриженост за „зелените“ технологии, идеята за водороден двигател спечели нови поддръжници.

Няколко големи производители вече разполагат с превозни средства, задвижвани с водород. Един от най-известните примери е BMW Hydrogen 7, автомобил с двигател с вътрешно горене, който може да работи както на бензин, така и на течен водород. BMW Hydrogen 7 има 74-литров бензинов резервоар и резервоар за съхранение на 8 кг течен водород.

По този начин автомобилът може да използва и двата вида гориво по време на едно пътуване: преминаването от един вид гориво към друго става автоматично, като се предпочита водородът. Със същия тип двигател е оборудван например хибридният водородно-бензинов автомобил Aston Martin Rapide S. При него двигателят може да работи и с двата вида гориво, като превключването между тях се осъществява от интелигентна система за оптимизиране на разхода и емисии на вредни вещества в атмосферата.

Други автомобилни гиганти - Mazda, Nissan и Toyota - също планират да разработят водородно гориво.Смята се, че течният водород е екологичен, тъй като при изгаряне в среда с чист кислород не отделя никакви замърсители.

Зелени водорасли

Горивото от водорасли е екзотичен начин за генериране на енергия за автомобил. Водораслите започват да се разглеждат като биогориво, предимно в САЩ и Япония.

Япония няма много плодородна земя за отглеждане на рапица или сорго (които се използват в други страни за производство на биогорива от растителни масла). Но Страната на изгряващото слънце произвежда огромно количество зелени водорасли. Преди това са били използвани за храна, но сега се използват за производство на газ за модерни автомобили. Неотдавна в японския град Фуджисава по улиците се появи пътнически автобус DeuSEL на компанията Isuzu, който работи с гориво, част от което се получава от водорасли. Един от основните елементи беше зелената еуглена.

Сега добавките от „водорасли“ съставляват само няколко процента от общата маса на горивото в транспортните резервоари, но в бъдеще азиатската компания-производител обещава да разработи двигател, който ще позволи използването на биокомпонента на 100 процента.

Съединените щати също се заеха с въпроса за биогоривото от водорасли. Веригата бензиностанции Propel в Северна Калифорния започна да продава биодизел Soladiesel на всички. Горивото се получава от водорасли чрез ферментация и след това отделяне на въглеводороди. Изобретателите на биогоривото обещават двадесет процента намаление на емисиите на въглероден диоксид и забележимо намаляване на токсичността в други отношения.