Logam bubuk dapat menggantikan bahan bakar fosil, menghilangkan emisi gas rumah kaca

Salah satu masalah utama dalam mengganti bahan bakar fosil di seluruh perekonomian industri modern adalah sulitnya menemukan bahan bakar pengganti untuk batu bara, minyak, dan gas alam. Sebuah laporan baru dari para peneliti di McGill University menunjukkan bahwa bahan bakar logam bubuk bisa menjadi pengganti yang efektif untuk bahan bakar fosil yang saat ini kita andalkan, sekaligus memangkas emisi karbon dan biaya lingkungan.

Menurut profesor Jeffrey Bergthorson, peningkatan energi terbarukan patut dipuji, tetapi hanya mengatasi sebagian dari masalah. Baik tenaga surya maupun angin tidak menyediakan listrik yang cukup untuk langsung menggerakkan mobil, apalagi kapal barang. Teknologi baterai dapat mengisi celah ini sampai batas tertentu, tetapi peningkatan historis baterai tidak berkembang cukup cepat untuk mengatasi kesenjangan tersebut. Seperti yang ditunjukkan bagan di bawah ini, kepadatan energi baterai hanya meningkat sekitar 3% per tahun sejak 1910.

Kapasitas baterai dari waktu ke waktu.

Kapasitas baterai dari waktu ke waktu. Jangan biarkan lompatan membodohi Anda - tren jangka panjangnya cukup rendah.



Tidak adanya peningkatan besar-besaran dan tak terduga dalam teknologi Li-ion, diperlukan sesuatu yang lain. Memasukkan bahan bakar logam bubuk.

Pow (d) ering ekonomi modern?

Pertama, kabar baiknya: Tidak seperti baterai Li-ion, yang memiliki kepadatan energi yang sangat menyedihkan baik Anda mengukur berat atau volume, kepadatan energi bubuk logam per liter mengerdilkan bahan bakar konvensional apa pun. Butiran bubuk yang dimaksud akan cukup halus - kira-kira setara dengan tepung - dan mesin itu sendiri akan mengandalkan pembakaran eksternal. Dalam mesin pembakaran internal, pemuaian gas memberikan gaya ke komponen mesin secara langsung - mesin pembakaran eksternal mengandung cairan yang dipanaskan oleh sumber eksternal. Baik mesin Stirling maupun mesin uap adalah mesin pembakaran eksternal, meskipun yang pertama bisa jauh lebih efisien daripada yang kedua.

Secara teori, mesin logam bubuk akan memiliki keunggulan lingkungan yang signifikan dibandingkan dengan bahan bakar fosil konvensional. Logam itu sendiri berpotensi dapat didaur ulang (gambar di bawah ini berasal dari cerita terpisah dari tahun 2005, tetapi menangkap proses daur ulang teoretis):

running_on_iron

Pengumuman utama dari McGill hari ini adalah bahwa tim risetnya telah menunjukkan bahwa api yang stabil dapat dipertahankan dalam aliran partikel logam yang melayang di udara. Tim tersebut menulis bahwa 'kepadatan energi dan daya dari mesin panas berbahan bakar logam yang diusulkan diperkirakan mendekati mesin pembakaran internal berbahan bakar fosil saat ini, menjadikannya teknologi yang menarik untuk masyarakat rendah karbon di masa depan.'

Terlepas dari potensi nyata dari bubuk logam, ada beberapa hambatan substansial untuk masuk yang tidak benar-benar ditangani oleh McGill's PR. Masalah pertama adalah bahwa meskipun bubuk logam cukup efisien dalam hal energi spesifik per liter, logam tersebut tidak sebanding sama sekali dalam hal energi spesifik per kilogram. Hal ini terutama berlaku untuk besi, yang sering diapungkan sebagai sumber bahan bakar pengganti karena jumlahnya yang melimpah dan biayanya yang rendah. Logam lain, seperti aluminium, sangat mudah meledak dalam bentuk bubuk dan bukan pilihan untuk pembakaran yang stabil.

fuels_of_the_future

Masalah lain dengan usulan penggunaan bubuk logam sebagai sumber bahan bakar utama adalah bahwa hal itu akan membutuhkan investasi infrastruktur yang besar pada peralatan pertambangan berat - investasi yang tidak dengan sendirinya menjadi karbon netral. Memang, ini benar, apa pun pendekatan yang kami ambil, karena penambangan lithium juga tidak sepenuhnya netral karbon - tetapi proses yang diperlukan untuk mengubah bijih besi menjadi partikel berbutir halus yang diperlukan untuk menggunakannya sebagai bahan bakar akan membutuhkan energi tambahan. dan di atas peleburan sederhana. Tim peneliti tidak membahas hal ini sama sekali, selain mencatat bahwa 'beberapa teknik baru dapat menghindari emisi karbon dioksida yang terkait dengan produksi besi tradisional menggunakan batu bara.'

Diterjemahkan secara longgar, itu berarti: 'Tidak ada yang tahu bagaimana melakukan ini dengan cara yang kompetitif biaya.' Kami telah melihat masalah serupa dengan sel bahan bakar hidrogen. Meskipun hidrogen secara teoritis dapat diproduksi melalui elektrolisis air menggunakan energi yang disediakan oleh sumber daya terbarukan, biaya untuk melakukannya tidak terlalu kompetitif. Hidrogen digunakan dalam kendaraan sel bahan bakar saat ini, sedikit yang ada, biasanya dihasilkan oleh reformasi gas alam - proses yang jelas-jelas tidak netral karbon.

Salah satu kesulitan intrinsik dalam mencoba mencari alternatif yang lebih baik untuk infrastruktur yang ada adalah banyak perbaikan yang hanya menangani satu aspek dari keseluruhan ekosistem. Idealnya, bahkan kemajuan sederhana ini dapat digunakan untuk menurunkan dampak lingkungan dari keseluruhan sistem - tetapi terlalu sering, biaya dan kesulitan dialihkan ke area lain.

Logam bubuk memiliki beberapa kelebihan yang menarik, dan dapat memberikan alternatif dalam kasus penggunaan tertentu - tetapi sulit membayangkan teknologi muncul sebagai pesaing serius pada saat ini. Lagipula, GM pernah mendemonstrasikan (dan dengan yakin memprediksi) bahwa kendaraan akan berjalan di atas debu batu bara dengan konsistensi tepung, atau bahkan batu bara yang dicairkan pada pergantian abad.

Masa depan sekarang! Kecuali jika tidak

Masa depan sekarang! Kecuali jika tidak.

Sejauh ini, hal itu belum sepenuhnya berhasil.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com