Корзина
95 отзывов
+38(050)4875914
Контакты
ООО "Графит-Мастер"
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
+380504875914
+380612149410
Александр Сенченко
УкраинаЗапорожская областьЗапорожьеКруговая 165
Карта

Кремний топливо будущего

Кремний топливо будущего

Неожиданный и необычный случай  заставил ученых по-новому смотреть на будущее альтернативной энергетики. На складе одного из химических комбинатов в Германии неожиданно начал кипеть тонкодисперсный кремний, хранившийся в атмосфере азота. Такое весьма загадочное поведение достаточно стабильного элемента привлекло внимание не только руководителей предприятия, но и научный мир. Этим явлением заинтересовался профессор химии из университета Франкфурта-на-Майне Норберт Аунер, который давно считал, что энергию можно получать не только путем сжигания углеводородов, выбрасывая десятки тысяч тонн продукта реакции СО2, но и химическим путем при взаимодействии других элементов, также достаточно распространенных на нашей планете как нефть, газ и уголь.

            Профессор Аунер детально исследовал произошедшее и выяснил, что в одной из емкостей с кремниевой пылью содержащейся в атмосфере азота, находились оксиды меди. Стало очевидным, что присутствовавший в емкости чистый азот, один из самых инертных газов, был также вовлечен в реакцию. Как выяснилось в последствие, мелкодисперсный кремний способен вступать в реакцию с азотом при температуре около 500 градусов Цельсия, а оксид меди является катализатором реакции.  

            Ценность такого случайного происшествия трудно переоценить. Кремний второй по распространенности элемент на Земле, больше кремния только кислорода. Содержание кремния на земле составляет от 25 до 28 %. В чистом виде кремний практически не встречается, наиболее распространен кремний в виде кремнезема (соединения кремния и кислорода) известного нам как песок. Горение кремния в атмосфере азота не сопровождается выделением в атмосферу парникового газа - диоксида углерода, а в результате самого процесса горения получается продукт реакции - такой же песок, но не на кислородной основе, а на нитратной. Таким образом, вместо золы новая энергетика будет выбрасывать кремненитрид, из которого в последствии можно получить дешевый аммиак, основу для производства азотных удобрений, который нынешняя химическая промышленность производит миллионами тонн. Но и это еще не все, упрощенный способ получения аммиака из кремненитридных песков, существенно снижает его себестоимость и дает возможность получать дешевый водород из аммиака, себестоимость которого будет в десять раз дешевле традиционной технологии получения водорода из воды. Кроме того, изготовив двигатель внутреннего сгорания из керамических элементов, бак автомобиля можно будет заправлять кремнием. Идея такого опыта была апробирована в 70 годах химиками немецкой  компании Вакер, которые вместо бензина заливали кремнийсодержащую жидкость - тетраметилсилан и получили такое же количество энергии как и при заправке бензином, но тогда не было подходящих керамических материалов и двигатель выполненный из традиционных металлов заклинило от образующихся в процессе работы песков..   

            К сожалению не все так радужно, ведь нельзя получить энергию напрямую из песка для этого надо сначала затратить энергию на выделение чистого кремния из песка и тоже не малую, но ее расходы будут с лихвой покрыты энергией соединения кремния и азота. Профессор Аунер считает, что фабрики по восстановлению кремния из песков выгоднее всего размещать в экваториальных пустынях, где в большом количестве есть песок и солнечная . Благодаря кремниевым солнечным панелям будет получен ток, приводящий в действие реакторы восстановления кремния. После чего из кремния будут получены блоки, которые можно отправлять на электростанции для последующего сжигания в атмосфере азота. Кроме того из кремния восстановленного из песков уже сейчас производят солнечные панели, перерабатывая его в монокристаллический кремний в ростовых печах методом Чохральского из которого в последствие получают солнечные пластины.

            Конечно, есть много технологическим проблем в этой идее и до ее вооплощения может пройти от десяти до двадцати лет, но химическая идея этих процессов уже сейчас предельно ясна. Потребность в углероде человечество может существенно снизить, используя только в металлургии в виде углерода и промышленного графита и в химии при переработке углеводородов в химические соединения необходимые человечеству, но о выбросах парниковых газов в нынешних объемах можно будет забыть.

            Как ни странно, в периодической системе Менделеева углерод и кремний стоят рядом, но до сих пор никто не рассматривал кремний как источник энергии будущего. 

facebook twitter