Экспериментальный плазменный генератор поможет эффективнее использовать энергию свалочных газов

Исследователи из Университета Южной Каролины в Колумбии представили прототип плазменного устройства, способный эффективно очищать образцы газа от D4, одного из самых распространенных силоксанов. Технология может помочь в создании эффективного способа использования метана, выделяемого органическими отходами.

Продукт также называется свалочным газом и давно интересует специалистов, занимающихся альтернативными источниками энергии, сообщает sciencedaily.com. Но его использование на практике ограничивается большим количеством примесей, вроде летучих метиловых силоксанов. Содержащийся в них кремний создает дополнительную нагрузку на генераторы на природном газе при сгорании. Исследователи из Университета Южной Каролины продемонстрировали перспективную плазменную технологию очистки энергоресурса от таких соединений.

Система основана на явлении диэлектрического барьерного разряда. Используя ее, группа значительно снизила уровень D4 в образцах, обработав их гелиевой плазмой. Проект указывает на новый потенциальный подход к использованию свалочных газов, богатых силоксанами. Результаты работы исследователи представят на 71-й Ежегодной конференции по вопросам газовой электроники и 60-й Ежегодной встрече отделения физики плазмы Американского физического общества.

«Это – первый случай использования вышеназванного процесса для удаления летучих органических силикатных соединений, — сказал один из участников проекта, Малик Тахият. – В нашем случае отсутствует задержка на очистку или материалы, которые со временем придется выбрасывать».

Силикаты разрушают двигатели, генерирующие энергию с помощью природного газа, создавая потребность в дополнительных расходах на обслуживание. Традиционные методы очистки метана, вроде углеродных фильтров или силикагелей, часто ведут к снижению продуктивности и другим проблемам.

Команда создала плазму с диэлектрическим барьерным разрядом, чтобы сделать D4 инертным, полимеризовав его из газовой фазы. Жидкий силоксан был барботирован гелием. После этого он прошел через трубчатый плазменный реактор. Образцы, обработанные электрическими разрядами, сравнили с нетронутой контрольной группой. Выяснилось, что, в зависимости от времени действия плазмы на гелий с D4, до 85% вещества преобразовывалось в устранимые кремниевые отложения.

Авторы надеются усовершенствовать лабораторную технологию и довести ее до состояния коммерчески жизнеспособного продукта.