Шинэ ремикст ус, тос, шинжлэх ухаан
Шинэ ремикст ус, тос, шинжлэх ухаан
Шинэ ремикст ус, тос, шинжлэх ухаан
... Шинжлэх ухаан ус болон түүний нэгдлүүдийг түлш болгон хувиргах шинэ хүчин чармайлтаар шинжлэх ухааны давхардсан гайхамшгийг бүтээх оролдлого хийж байна.
Газрын тосны эрчим хүчний эдийн засаг, улс төр нь манай гаригийн хамгийн тулгамдсан асуудал байж магадгүй юм. Заримдаа үзэл суртал, хүчтэй үг хэллэгийн ард нуугдаж байдаг газрын тос нь орчин үеийн ихэнх дайны гол шалтгаан болдог.
Олон улсын эрчим хүчний агентлагийн тооцоолсноор дэлхийн хэмжээнд газрын тос, шингэн түлшний хэрэгцээ өдөрт дунджаар 96 сая баррель байна. Энэ нь зөвхөн нэг өдрийн дотор 15.2 тэрбум литр газрын тос хэрэглэдэг гэсэн үг юм. Стратегийн ач холбогдол, дэлхий нийт нефтээр цангаж цангаж байгааг харгалзан хямд үнээр шатахууны урсгалыг тогтмолжуулах, эрчим хүчний өөр эх үүсвэр хайх нь дэлхий нийтийн зайлшгүй шаардлага болоод байна.
Усыг түлш болгон хувиргах оролдлого нь дэлхийн эрчим хүчний шинэ дэг журмын нэг илрэл бөгөөд шинжлэх ухааны уран зөгнөлийн хуудаснаас бодит туршилтын лаборатори болон газрын тосны талбайн хязгаараас хол давсан юм.
Массачусетсийн Технологийн Институт (MIT) болон Масдар Институт нар нарны гэрлийн цацрагийг ашиглан усыг хуваах шинжлэх ухааны аргаар усыг түлшний эх үүсвэр болгон хувиргахад нэг алхам ойртлоо. Нарны энергийг оновчтой шингээхийн тулд усны гадаргууг 100 нанометр хэмжээтэй нарийн үзүүртэй наноконон хэлбэрээр тохируулсан. Ингэснээр нарны цацрагийн илүү их энерги нь усыг түлшний бүрэлдэхүүн хэсэг болгон хувиргах боломжтой болгодог. Энэхүү эргэлт буцалтгүй энергийн эргэлт нь усыг фотохимийн аргаар хадгалах боломжтой хүчилтөрөгч, устөрөгч болгон хуваахад нарны гэрлийг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглах болно.
Нүүрстөрөгчийн саармаг энергийг боловсруулахдаа судалгааны баг ижил технологийн зарчмыг хэрэгжүүлж байна. Байгалийн геологийн устөрөгч байхгүй тул устөрөгчийн үйлдвэрлэл нь одоогийн байдлаар байгалийн хий болон бусад чулуужсан түлшнээс ихээхэн хамааралтай байдаг. Одоогийн судалгааны хүчин чармайлт нь ойрын ирээдүйд устөрөгчийн илүү цэвэр эх үүсвэрийг арилжааны хэмжээнд үйлдвэрлэж байгааг харж болно.
Энэхүү эрчим хүчний футуризм төслийн ард олон улсын шинжлэх ухааны багт Масдар институтын микросистемийн инженерчлэлийн туслах профессор, доктор Жэйме Вигас; Доктор Мустафа Жуиад, Масдар институтын микроскопийн байгууламжийн менежер, үндсэн судлаач, MIT-ийн механик инженерийн профессор, доктор Санг-Гук Ким.
Үүнтэй төстэй шинжлэх ухааны судалгааг Калтек, Лоуренс Беркли үндэсний лабораторид (Беркли лаборатори) хийж байгаа бөгөөд тэд газрын тос, нүүрс болон бусад ердийн чулуужсан түлшийг нарны түлш орлуулагчийг хурдан илрүүлэх процессыг боловсруулж байна. MIT-ийн судалгааны нэгэн адил энэ үйл явц нь усны молекулаас устөрөгчийн атомуудыг гаргаж авах замаар усыг хувааж, дараа нь хүчилтөрөгчийн атомтай дахин нэгтгэж нүүрсустөрөгчийн түлш үйлдвэрлэхэд ордог. Фотоанодууд нь нарны эрчим хүчийг ашиглан усыг хувааж, арилжааны хувьд ашигтай нарны түлшийг бий болгох чадвартай материал юм.
Сүүлийн 40 жилийн хугацаанд эдгээр хямд өртөгтэй, үр ашигтай фотоанодын материалаас ердөө 16 нь л олдсон байна. Беркли лабораторид хийсэн шаргуу судалгааны үр дүнд өмнөх 12-д нэмж оруулах ирээдүйтэй 16 шинэ фотоанод олдсон. Тиймээс энэхүү шинжлэх ухааны хэрэглээг ашиглан уснаас түлш гарган авах найдвар эрс нэмэгдсэн.
Найдвараас бодит байдал руу
Усыг түлш болгон хувиргах энэхүү оролдлого нь шинжлэх ухааны лабораториос үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн бодит давхарт хүртэл урагшиллаа. Норвегид төвтэй Nordic Blue Crude компани ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, сэргээгдэх эрчим хүч зэрэгт суурилсан өндөр зэрэглэлийн синтетик түлш болон бусад чулуужсан бодисыг орлуулах бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэж эхэлжээ. Nordic Blue Crude био түлшний үндсэн баг нь Харвард Лиллебо, Ларс Хиллестад, Бьорн Брингедал, Терже Дирстад нараас бүрддэг. Энэ бол процессын үйлдвэрлэлийн инженерчлэлийн ур чадварын чадварлаг кластер юм.
ХБНГУ-ын эрчим хүчний инженерийн салбарт тэргүүлэгч Sunfire GmbH компани нь усыг синтетик түлш болгон хувиргаж, цэвэр нүүрстөрөгчийн давхар ислийн баялаг хүртээмжийг хангадаг анхдагч технологийг ашиглан төслийн ард гарсан аж үйлдвэрийн технологийн гол түнш юм. Ус, нүүрсхүчлийн хийг синтетик нефтийн түлш болгон хувиргадаг машиныг тус компани өнгөрсөн онд үйлдвэрлэж эхэлсэн. Хувьсгалт машин нь дэлхийн хамгийн анхны шингэн нүүрсустөрөгчийг нийлэг бензин, дизель түлш, керосин, шингэн нүүрсустөрөгч болгон хувиргах хамгийн сүүлийн үеийн технологийг ашиглан шингэн нүүрсустөрөгчид хувиргадаг.
Энэхүү цоо шинэ түлшийг зах зээлд илүү хурдан гаргаж, олон төрлийн хэрэглээнд нэвтрүүлэхийн тулд Sunfire нь Boeing, Lufthansa, Audi, L'Oreal, Total зэрэг дэлхийн хамгийн нөлөө бүхий корпорациудтай хамтран ажиллаж байна. Дрезденд төвтэй компанийн борлуулалт, маркетингийн захирал Нико Улбихт "Технологи нь хөгжиж байгаа бөгөөд зах зээлд хараахан гараагүй байна" гэж батлав.
