טכנולוגיה חדשה של חיסכון באנרגיה, מייצר תרכובות סיליקה מחומרים לא סביר: אורז קליפות, חומר נגד קיפאון, אלכוהול דגנים.
סיליקה זירז ותרכובות אחרות סיליקון הם חיוניים עבור מוצרים רבים כי אנו משתמשים מידי יום, ולא רק במנות הקטנות האלה מסומנים "לא אוכלים." הם משמשים כדי לספוג את הלחות יכולה לגרום נזק מוצרים חדשים, רובנו לא חושבים עליהם הרבה.
מאות אלפי טונות של סיליקה זירז ותרכובות אחרות סיליקה מיוצרים מדי שנה. הם רגילים להבריק את פרוסות סיליקון אשר נכנס אלקטרוניקה, כדי לחזק את הצמיגים, כדי להפוך צבעים ונייר לבן, משחת שיניים, וכן כן, אינספור מנות זעירות של חרוזים סיליקה ג'ל לניקוי.
ייצור תרכובות סיליקון טוהר גבוהה הוא תהליך יקר ולא פחמן עתירי הדורש חימום כורים פחם מתכת, פחם סיליקון ל 3,500 מעלות צלזיוס (6,332 מעלות פרנהייט) בתוך. תנור קשת חשמלית היום.
ריצ'רד לייני, פרופסור של הנדסת חומרים, הנדסה באוניברסיטת מישיגן אשר פיתח תהליך חדש, אומר שזה יכול להציל כ שש טונות של פליטת הפחמן לטון של תרכובות סיליקה המיוצר. הוא מעריך את העלות של הטכניקה להיות 90 אחוזים פחות מאשר התהליך הנוכחי, עם כמעט ללא פחמימות.
טכניקה חדשה הוא האמין להיות פשוטה, זולה כימי השיטה הראשונה לייצור תרכובות טוהר גבוהה סיליקה מפסולת חקלאית.
קליפות אורז
מכילה הרבה פסולת חקלאית בעולם סיליקה, החיפוש אחר דרך מעשית לחלץ אותה נמתח לאחור 80 שנה. בעוד שהתהליך החדש יכול לשמש כדי לייצר סיליקה, המכילות סיליקון כימיקלים מסוגים רבים של פסולת חקלאית, לייני התמקד באמצעות גוף כלי השיט מ עיבוד האורז.
הספינה היא השכבה החיצונית ביותר של תבואה אורז. זה יוסר בעת אורז מעובד. מאות מיליוני טונות של גוף כלי השיט מיוצרים ברחבי העולם בכל שנה. רבים נצרבים לייצר חשמל, ומכיל האפר שנותר על רמות גבוהות של סיליקה. חלק זה אפר משמש בבנייה או בידוד, אבל הרבה מזה הוא זרק במזבלות.
אבל בעוד העולם מוצף אורז עשיר סיליקה גוף אש, משתחרר סיליקה הזאת הוכיחה להיות אתגר. הקושי נובע בעיקר הקשר הכימי מאוד חזק בין סיליקון וחמצן, אחד החזקים הקיימת בטבע.
Whyantifreeze ואתנול?
לייני נמצאו שתי דרכים קלה וזולה לשבור את הקשר: אתילן גליקול, או חומר נגד קיפאון, אתנול, או אלכוהול דגנים. חומר נגד קיפאון בשילוב עם כמות קטנה של נתרן הידרוקסידי מחלישה קשרים כימיים בין סיליקה את האפר הול אורז בתחילת התהליך, המסת של סיליקה לתוך פתרון נוזלי.
הפתרון מחממים ל 390 מעלות צלזיוס (734 מעלות פרנהייט), ויוצרים פולימר של סיליקה, חומר נגד קיפאון. בעוד שלב זה דורש אנרגיה, זה יותר ממה לקזז על-ידי האנרגיה מיוצר כאשר קליפות אורז נשרפו בתחילת התהליך. כי הפחמן שפורסמו כאשר גוף כלי השיט נשרפות בעבר נספג על ידי הצמח אורז, התהליך ונחשב לנייטרלי פחמנית. החימום מייצרת פולימר סיליקה-אנטיפריזים ואז המסונן כדי להסיר את האפר.
אלכוהול דגנים מצורף בסוף התהליך. זה דומה מבחינה כימית נגד קיפאון, אז זה בקלות חילופי להחליף חומר נגד קיפאון, אשר לאחר מכן ממוחזר. סיליקה נוזלי יכול להיות לאחר מכן מזוקקים הפתרון השני, נהגה להכין מוצר סיליקה זירז טוהר גבוהה לשימוש תעשייתי.
ליין הקימה חברה, Mayasil, למסחר הטכנולוגיה, אשר בתהליך בניית מפעל "מראש פיילוט" ישמש כדי להתפתח על שקנה המידה שלה השתנה את תהליך הייצור. אם הסולם למעלה הוא מוצלח, לייני מנבא כי זה ישתנה באופן מהותי הדרך מוצרים סיליקה הן גרם והשתמש.
"אני חושב בסופו של דבר, שאנחנו יהיה לייצר טוהר גבוהה סיליקה ותרכובות אחרות הסיליקון ליד שדות האורז," אומר Laine. "זה ניתן יהיה לעבד אורז ולייצר סיליקה בדרגה גבוהה במיקום יחיד עם מעט או ללא פליטת הפחמן. זה מאוד מאוד מרגש."