Исследователи обнаружили, что синтетические соединения, которые все чаще используются в повседневных продуктах, таких как шампунь и моторное масло, попадают на свалки и насыщают биогаз, производимый на свалках.
Хотя сегодня это и является проблемой, исследователи говорят, что это может дать возможность получать больше энергии из свалочного газа.
Соединения, называемые "силоксанами" обладают высокой теплопроводимостью и эффективны при взаимодействии с водой.
Поэтому популярность их использования в различных потребительских товарах возросла.
Это означает, что все больше и больше силоксанов направляется на свалки.
Биогаз относится к топливным газам, которые синтезируются из различных биологических или органических видах сырья, таких как свалочный газ и очистные сооружения.
В последние годы стало ясно, что силоксаны наносят ущерб энергетическому оборудованию, работающему на свалочном газе.
Но исследователи говорят, что силоксаны могут быть использованы для производства большего количества энергии.
Команда ученых провела первый химический анализ влияния силоксанов на биогаз.
Исследователи обнаружили, что силоксаны повышают реактивность биогаза, что приводит к более быстрому воспламенению в двигателях и высвобождению большего количества энергии.
Но эти двигатели (обычно энергетические газовые турбины и поршневые двигатели) могут быть повреждены силоксанами в биогазе.
Силоксаны легко воспламеняются. Они изменяют химический состав биогаза с невероятной скоростью.
По словам ученых, материал похож на ракетное топливо - безумно реактивный.
Силоксаны существенно изменяют скорость воспламенения биогаза, которая является показателем того, как быстро топливо может приводить в движение турбину или поршень.
Биогаз состоит в основном из метана. Газ метана встречается в природе, но он также образуется, когда органический материал разлагается на свалках, наряду с водородом, окисью углерода и другими углеводородами.
Метан является основным компонентом природного газа и биогаза, что делает его ценным источником как топлива, так и энергии, более чистым, чем уголь.
Однако в атмосфере метан особенно хорошо удерживает тепло, что усугубляет проблему глобального потепления.
В частности, метан в 30 раз эффективнее парникового газа, чем CO2.
Муниципальные свалки твердых отходов составляют 14% от всех связанных с человеком выбросов метана.
Это третий по величине источник загрязнения после газовой и нефтяной промышленности.
Это свойство активизировало усилия по вылавливанию метана со свалок и использованию его в качестве топлива вместо того, чтобы позволить ему бесконтрольно выделяться и уходить в атмосферу.
В своем исследовании ученые отдельно протестировали смеси водорода и оксида углерода, содержащие два силоксана ( триметилсиланол (TMSO) и гексаметилдисилоксан (HMDSO)) и смеси водорода и моноксида углерода, не содержащих силоксанов.
В частности, исследователи подсчитали, сколько времени потребовалось каждой смеси для воспламенения.
Водород и окись углерода с TMSO воспламенялись на 37% быстрее, а метан, насыщенный HMDSO на 50% быстрее, чем смеси без силоксанов.
Высокие концентрации силоксанов приводят к образованию абразивных отложений кремнезема на компонентах двигателя.
По этой причине большинство предшествующих исследований в этой области было сконцентрировано на том, как их удалить из улавливаемого газа.
Наряду с проблемой, которую представляют силоксаны, существует и потенциал.
По словам ученых, силоксаны могут быть ключом к увеличению производства энергии из биогаза.
Они могут использоваться в качестве источника энергии.
И анализ химического состава продуктов сгорания является шагом в этом направлении.
Это может свести на нет необходимость в очистке или удалении биогаза во время его переработки и тем самым снизить затраты.
Сокращение расходов приблизит биогаз к тому, чтобы стать по-настоящему углеродно-нейтральным топливом.
Если получится сделать свалочный газ экономически привлекательным вариантом, у операторов мусорных полигонов появится больше мотивов для вылавливания и использования этого вредного парникового газа.
***
Буду рад узнать ваше мнение по этой теме в комментариях.