Zprávy z tisku
Koš, který rozbije odpadky na atomy
Téměř ideální koš na nebezpečný odpad. Tak lze s trochou nadsázky pojmenovat zařízení vyvinuté týmem vědců z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR.
Elektřina a voda si příliš nerozumí. Zapnutý vysoušeč vlasů ve vaně je skoro poukázkou na vlastní kremaci. Přesto se vědci pokoušejí dát tyto dva živly dohromady. Kupodivu úspěšně a s nadějí na praktické využití.
Zdánlivě šílené zařízení se jmenuje vodní plazmatron. V jeho útrobách vzniká válec vody s otvorem uprostřed. "Dírou" prochází elektrický výboj, který reaguje s molekulami H2O. Z válce pak tryská paprsek ionizovaného plynu - plazmatu.
Dřevo se změnilo v plyn
Aparaturu si dali patentovat výzkumníci z firmy Siemens už v roce 1923. Pozoruhodné, ale dosti složité, zněly tehdy hlasy odborníků. Příliš komplikovanou aparaturu brzy převálcoval jednodušší plazmatron, ve kterém se používá místo vody plyn. Ten se nakonec ujal i v průmyslu. Například se do tryskajícího plazmatu sype titanový prášek. Roztavená zrnka kovu se v supertenké vrstvě nastříkají na ocelové nástroje a ty jsou pak díky tomu odolnější.
Vodnímu plazmatronu podrazil nohy rovněž fakt, že vlastnosti plazmatu šlehajícího z mokrého válce zůstávaly dlouho tajemstvím. Teprve nedávno je objasnili čeští vědci. Zkoumali, jak látky pevné a kapalné reagují na kontakt s plazmatem. Proč v něm vznikají turbulence, jakou má teplotu a další parametry.
"Zjistili jsme, že tryská rychlostí okolo sedmi až patnácti kilometrů za sekundu, to je až desetkrát rychleji než z plynového plazmatronu. Navíc obsahuje až stokrát více energie a je velice husté," říká docent Milan Hrabovský z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR.
Během tohoto základního výzkumu čeští vědci jaksi mimochodem objevili, že vodní plazmatron dokáže rozložit některé látky až na atomy. Molekuly hmoty se rozbíjejí teplem, ve středu paprsku je totiž až 30 tisíc stupňů Celsia, navíc se okolo plazmatu vytváří velmi silné ultrafialové záření, které také přispívá k destrukci molekul.
"Zkoušeli jsme do plazmatu sypat například kousky dřeva s pískem. Organická látka - dřevo - se rozložila na atomy a vznikl tzv. syntetický plyn obsahující vodík a oxid uhelnatý. Písek se v žáru spekl a připomínal svým vzhledem lávové sklo," přibližuje průběh jednoho z pokusů docent Hrabovský.
Vědci také zkoumali, jak se v plazmatu zachová toluen, benzin a další kapalné organické látky. Výsledkem byl opět syntetický plyn a malé množství dalších prvků.
V podstatě tak lze zlikvidovat řadu nebezpečných a někdy i velmi jedovatých látek. Například dioxiny a polychromované bifenyly, ale třeba i bojové plyny.
Vodní plazmatron vylepšený několika nápady českých vědců by se tak mohl stát ideálním odpadkovým košem na nebezpečné chemikálie a látky organického původu.
Ostatně podobné zařízení používají například na jedné americké válečné lodi pro likvidaci všech odpadků. A ve Francii se v jednom případě uplatnil vodní plazmatron při dočišťování zplodin, vzniklých spalováním komunálních odpadů.
Čistota nade vše
Používat dřevo na výrobu plynu není žádná novinka. V období druhé světové války, kdy v zemích okupovaných nacisty chyběl benzin, jezdila nákladní auta poměrně běžně na dřevoplyn. Ten sice také obsahoval oxid uhelnatý a vodík. Ale jenom deset procent CO a třicet vodíku. Většinu dřevoplynu však tvořil zejména oxid uhličitý, který moc energie pro pohon automobilu neposkytoval.
Řidičům ztěžovaly život také uhlovodíky v podobě dehtů, takže po určitém čase se musel kotel dost pracně čistit.
Syntetický plyn vyrobený vodním plazmatronem je ve srovnání s dřevoplynem doslova jako lilium. Obsahuje pouze oxid uhelnatý a vodík. A rozkladem toluenu vzniká syntetický plyn, v němž je 46 procent CO a o něco méně vodíku. Necelou desetinu pak tvoří různé prvky, které lze ale poměrně snadno odstranit již zavedenými postupy v chemickém procesu.
Ještě lepších parametrů dosáhli čeští vědci při pokusech s využitím biologických odpadů.
Rozklad toho, co zbude v popelnicích, když se vyřadí sklo, kovy, papír a plasty, se startuje teplem. Energii dodává například horký vzduch nebo přímo plameny živené nějakým palivem. To má ale několik nevýhod. Vznikají zplodiny, odpad se rozkládá nerovnoměrně a pomalu.
Do syngasu, jak odborníci nazývají směs oxidu uhelnatého a vodíku, se tak dostane rovněž mnoho dalších chemicky poměrně složitých sloučenin. Mimo jiné i dehty. Jejich odstraňování je přitom údajně dražší než samotné zpracování biologického odpadu.
Úplně ideální nejsou v tomto případě ani plynové plazmatrony. Do vznikajícího syngasu pronikne totiž i plyn, ze kterého vzniká plazma. Nejčistší syntetický plyn z biologického odpadu lze tedy v současné době získat pouze vodním plazmatronem. Z něho se do syntetického plynu uvolňuje jenom vodík a kyslík.
Ideální koš čeká na analýzu
Najde se asi málo lidí nadšených z vynášení odpadků k popelnici. Představa koše, který by někde v suterénu rodinného domku vodním plazmatronem likvidoval všechny organické odpadky, je proto více než lákavá.
Navíc by mohl syntetický plyn vyrobený z odpadu posloužit k vytápění domu. Syngas je totiž v současné době hitem v oblasti biopaliv. Uvažuje se o jeho využití pro pohon automobilů nebo k výrobě páry na roztáčení elektrárenských turbín.
Příprava biopaliv je ale náročná na čistotu syngasu. V podstatě platí: čím více je v tomto plynu složitých chemických látek, tím dražší a náročnější je jejich odstranění. Plyn vytvořený pomocí vodního plazmatronu splňuje požadované parametry. Ovšem zařízení je velice drahé a jeho obsluha i údržba jsou náročné. Do suterénu rodinného domku by se tedy určitě nehodilo.
A jak dopadne jeho možné využití při zpracování biologických odpadů ve větším měřítku? To ukáže teprve analýza životnosti, spolehlivosti a ekonomické výhodnosti. "Pak bychom předali naše poznatky Ústavu organických syntéz a firmě, která se zabývá zplynováním biomasy," říká docent Hrabovský.
Obrázek
Kousky dřeva se v paprsku plazmatu rozpustily na atomy plynu.
Čistě a elegantně na jedy i smetí Zápach, dým a nepořádek kolem skládek odpadu by se mohly stát minulostí. Čeští vědci z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR vyvinuli zařízení, které dokáže likvidovat nejenom biologický odpad, ale také toluen, benzin a další nebezpečné látky. Zařízení s názvem vodní plazmatron vytváří paprsek plazmatu, kterým lze odpady rozbít až na atomy.
Průřez reakční komorou:
šnekový dopravník odpadu,
plazmatron,
pozorovací otvor,
odvod syntetického plynu,
pozorovací otvor,
otvor pro strusku.
Jak pracuje vodní plazmatron? Odpad rozdrcený na kousky o několika milimetrech se sype do plazmového paprsku. Teplotou 30 000 °C se odpad zahřeje a začne se okamžitě rozkládat na oxid uhelnatý a na vodík. Tento tzv. syntetický plyn se musí zchladit, aby nereagoval se vzduchem, a poté se ukládá do zásobníku (při pokusech se plyn spaluje). Pevné části v odpadu, například z kovu nebo ze skla, padají v podobě strusky na dno nádoby.
Zásobník odpadu.
Vodní plazmatron postavený v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR.
Plazma v akci.
Syntetický plyn je velice perspektivním zdrojem pro výrobu biopaliva, kterým lze pohánět automobily nebo vyrábět páru k roztáčení elektrárenských turbín.
Šroubový podávač.
Spalovací komora.
Plazmatron.
Odvod syntetického plynu.
Reakční komora.
ontejner na strusku.Vodní chladič.
Zdroj: Lidové noviny
Datum: 10.02.2007
Autor: Josef Matyáš
Datum uveřejnění: 12.2.07
Poslední změna: 12.2.2007
Počet shlédnutí: 453
Koš, který rozbije odpadky na atomy
Téměř ideální koš na nebezpečný odpad. Tak lze s trochou nadsázky pojmenovat zařízení vyvinuté týmem vědců z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR.
Elektřina a voda si příliš nerozumí. Zapnutý vysoušeč vlasů ve vaně je skoro poukázkou na vlastní kremaci. Přesto se vědci pokoušejí dát tyto dva živly dohromady. Kupodivu úspěšně a s nadějí na praktické využití.
Zdánlivě šílené zařízení se jmenuje vodní plazmatron. V jeho útrobách vzniká válec vody s otvorem uprostřed. "Dírou" prochází elektrický výboj, který reaguje s molekulami H2O. Z válce pak tryská paprsek ionizovaného plynu - plazmatu.
Dřevo se změnilo v plyn
Aparaturu si dali patentovat výzkumníci z firmy Siemens už v roce 1923. Pozoruhodné, ale dosti složité, zněly tehdy hlasy odborníků. Příliš komplikovanou aparaturu brzy převálcoval jednodušší plazmatron, ve kterém se používá místo vody plyn. Ten se nakonec ujal i v průmyslu. Například se do tryskajícího plazmatu sype titanový prášek. Roztavená zrnka kovu se v supertenké vrstvě nastříkají na ocelové nástroje a ty jsou pak díky tomu odolnější.
Vodnímu plazmatronu podrazil nohy rovněž fakt, že vlastnosti plazmatu šlehajícího z mokrého válce zůstávaly dlouho tajemstvím. Teprve nedávno je objasnili čeští vědci. Zkoumali, jak látky pevné a kapalné reagují na kontakt s plazmatem. Proč v něm vznikají turbulence, jakou má teplotu a další parametry.
"Zjistili jsme, že tryská rychlostí okolo sedmi až patnácti kilometrů za sekundu, to je až desetkrát rychleji než z plynového plazmatronu. Navíc obsahuje až stokrát více energie a je velice husté," říká docent Milan Hrabovský z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR.
Během tohoto základního výzkumu čeští vědci jaksi mimochodem objevili, že vodní plazmatron dokáže rozložit některé látky až na atomy. Molekuly hmoty se rozbíjejí teplem, ve středu paprsku je totiž až 30 tisíc stupňů Celsia, navíc se okolo plazmatu vytváří velmi silné ultrafialové záření, které také přispívá k destrukci molekul.
"Zkoušeli jsme do plazmatu sypat například kousky dřeva s pískem. Organická látka - dřevo - se rozložila na atomy a vznikl tzv. syntetický plyn obsahující vodík a oxid uhelnatý. Písek se v žáru spekl a připomínal svým vzhledem lávové sklo," přibližuje průběh jednoho z pokusů docent Hrabovský.
Vědci také zkoumali, jak se v plazmatu zachová toluen, benzin a další kapalné organické látky. Výsledkem byl opět syntetický plyn a malé množství dalších prvků.
V podstatě tak lze zlikvidovat řadu nebezpečných a někdy i velmi jedovatých látek. Například dioxiny a polychromované bifenyly, ale třeba i bojové plyny.
Vodní plazmatron vylepšený několika nápady českých vědců by se tak mohl stát ideálním odpadkovým košem na nebezpečné chemikálie a látky organického původu.
Ostatně podobné zařízení používají například na jedné americké válečné lodi pro likvidaci všech odpadků. A ve Francii se v jednom případě uplatnil vodní plazmatron při dočišťování zplodin, vzniklých spalováním komunálních odpadů.
Čistota nade vše
Používat dřevo na výrobu plynu není žádná novinka. V období druhé světové války, kdy v zemích okupovaných nacisty chyběl benzin, jezdila nákladní auta poměrně běžně na dřevoplyn. Ten sice také obsahoval oxid uhelnatý a vodík. Ale jenom deset procent CO a třicet vodíku. Většinu dřevoplynu však tvořil zejména oxid uhličitý, který moc energie pro pohon automobilu neposkytoval.
Řidičům ztěžovaly život také uhlovodíky v podobě dehtů, takže po určitém čase se musel kotel dost pracně čistit.
Syntetický plyn vyrobený vodním plazmatronem je ve srovnání s dřevoplynem doslova jako lilium. Obsahuje pouze oxid uhelnatý a vodík. A rozkladem toluenu vzniká syntetický plyn, v němž je 46 procent CO a o něco méně vodíku. Necelou desetinu pak tvoří různé prvky, které lze ale poměrně snadno odstranit již zavedenými postupy v chemickém procesu.
Ještě lepších parametrů dosáhli čeští vědci při pokusech s využitím biologických odpadů.
Rozklad toho, co zbude v popelnicích, když se vyřadí sklo, kovy, papír a plasty, se startuje teplem. Energii dodává například horký vzduch nebo přímo plameny živené nějakým palivem. To má ale několik nevýhod. Vznikají zplodiny, odpad se rozkládá nerovnoměrně a pomalu.
Do syngasu, jak odborníci nazývají směs oxidu uhelnatého a vodíku, se tak dostane rovněž mnoho dalších chemicky poměrně složitých sloučenin. Mimo jiné i dehty. Jejich odstraňování je přitom údajně dražší než samotné zpracování biologického odpadu.
Úplně ideální nejsou v tomto případě ani plynové plazmatrony. Do vznikajícího syngasu pronikne totiž i plyn, ze kterého vzniká plazma. Nejčistší syntetický plyn z biologického odpadu lze tedy v současné době získat pouze vodním plazmatronem. Z něho se do syntetického plynu uvolňuje jenom vodík a kyslík.
Ideální koš čeká na analýzu
Najde se asi málo lidí nadšených z vynášení odpadků k popelnici. Představa koše, který by někde v suterénu rodinného domku vodním plazmatronem likvidoval všechny organické odpadky, je proto více než lákavá.
Navíc by mohl syntetický plyn vyrobený z odpadu posloužit k vytápění domu. Syngas je totiž v současné době hitem v oblasti biopaliv. Uvažuje se o jeho využití pro pohon automobilů nebo k výrobě páry na roztáčení elektrárenských turbín.
Příprava biopaliv je ale náročná na čistotu syngasu. V podstatě platí: čím více je v tomto plynu složitých chemických látek, tím dražší a náročnější je jejich odstranění. Plyn vytvořený pomocí vodního plazmatronu splňuje požadované parametry. Ovšem zařízení je velice drahé a jeho obsluha i údržba jsou náročné. Do suterénu rodinného domku by se tedy určitě nehodilo.
A jak dopadne jeho možné využití při zpracování biologických odpadů ve větším měřítku? To ukáže teprve analýza životnosti, spolehlivosti a ekonomické výhodnosti. "Pak bychom předali naše poznatky Ústavu organických syntéz a firmě, která se zabývá zplynováním biomasy," říká docent Hrabovský.
Obrázek
Kousky dřeva se v paprsku plazmatu rozpustily na atomy plynu.
Čistě a elegantně na jedy i smetí Zápach, dým a nepořádek kolem skládek odpadu by se mohly stát minulostí. Čeští vědci z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR vyvinuli zařízení, které dokáže likvidovat nejenom biologický odpad, ale také toluen, benzin a další nebezpečné látky. Zařízení s názvem vodní plazmatron vytváří paprsek plazmatu, kterým lze odpady rozbít až na atomy.
Průřez reakční komorou:
šnekový dopravník odpadu,
plazmatron,
pozorovací otvor,
odvod syntetického plynu,
pozorovací otvor,
otvor pro strusku.
Jak pracuje vodní plazmatron? Odpad rozdrcený na kousky o několika milimetrech se sype do plazmového paprsku. Teplotou 30 000 °C se odpad zahřeje a začne se okamžitě rozkládat na oxid uhelnatý a na vodík. Tento tzv. syntetický plyn se musí zchladit, aby nereagoval se vzduchem, a poté se ukládá do zásobníku (při pokusech se plyn spaluje). Pevné části v odpadu, například z kovu nebo ze skla, padají v podobě strusky na dno nádoby.
Zásobník odpadu.
Vodní plazmatron postavený v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR.
Plazma v akci.
Syntetický plyn je velice perspektivním zdrojem pro výrobu biopaliva, kterým lze pohánět automobily nebo vyrábět páru k roztáčení elektrárenských turbín.
Šroubový podávač.
Spalovací komora.
Plazmatron.
Odvod syntetického plynu.
Reakční komora.
ontejner na strusku.Vodní chladič.
Zdroj: Lidové noviny
Datum: 10.02.2007
Autor: Josef Matyáš
Datum uveřejnění: 12.2.07
Poslední změna: 12.2.2007
Počet shlédnutí: 453