МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА И ЭКОЛОГИЯ

Content

СОРОК ПЯТЬ ЛЕТ БЕЗЗАВЕТНОМУ СЛУЖЕНИЮ ИДЕАЛАМ СОЛНЕЧНО-ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ: ПЕРВОМУ ПРЕЗИДЕНТУ МЕЖДУНАРОДНОЙ АССОЦИАЦИИ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ПРОФЕССОРУ Т. НЕДЖАТУ ВЕЗИРОГЛУ ИСПОЛНИЛОСЬ 95 ЛЕТ

РАМЕНСКИЙ А.Ю.

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВЕЗИРОГЛУ Т. НЕЙДЖАТ

IMPACT OF HYDROGEN ON THE ENVIRONMENT

NOWOTNY JANUSZ, VEZIROGLU T.N.

В настоящей работе рассматривается влияние водородного топлива на окружающую среду в циклах его образования и сгорания. Средства массовой информации изображают водород как экологически чистое топливо, потому что его сгорание приводит к образованию безвредной воды. Однако сначала должен быть получен водород. Влияние генерации водорода на окружающую среду зависит от производственного процесса и связанных с ним побочных продуктов. Водород, доступный на рынке в настоящее время, в основном генерируется с помощью паровой конверсии природного газа, который является ископаемым топливом. Побочным продуктом природного газа является CO2 (парниковый газ), выбросы которого приводят к глобальному потеплению и изменению климата. Следовательно, водород, образующийся из ископаемого топлива, способствует глобальному потеплению в той же степени, что и прямое сжигание ископаемого топлива. С другой стороны, водород, полученный из возобновляемой энергии, такой как солнечная энергия, является экологически чистым во время циклов производства и сжигания...В настоящей работе рассматривается влияние водородного топлива на окружающую среду в циклах его образования и сгорания. Средства массовой информации изображают водород как экологически чистое топливо, потому что его сгорание приводит к образованию безвредной воды. Однако сначала должен быть получен водород. Влияние генерации водорода на окружающую среду зависит от производственного процесса и связанных с ним побочных продуктов. Водород, доступный на рынке в настоящее время, в основном генерируется с помощью паровой конверсии природного газа, который является ископаемым топливом. Побочным продуктом природного газа является CO2 (парниковый газ), выбросы которого приводят к глобальному потеплению и изменению климата. Следовательно, водород, образующийся из ископаемого топлива, способствует глобальному потеплению в той же степени, что и прямое сжигание ископаемого топлива. С другой стороны, водород, полученный из возобновляемой энергии, такой как солнечная энергия, является экологически чистым во время циклов производства и сжигания. Следовательно, внедрение водородной экономики должно сопровождаться разработкой водорода, который является экологически чистым. В данной работе рассматриваются несколько аспектов, связанных с выработкой и использованием водорода, полученного паровым риформингом и путём преобразования солнечной энергии (солнечный водород).The present work considers the impact of hydrogen fuel on the environment within the cycles of its generation and combustion. Hydrogen has been portrayed by the media as a fuel that is environmentally clean because its combustion results in the formation of harmless water. However, hydrogen first must be generated. The effect of hydrogen generation on the environment depends on the production process and the related byproducts. Hydrogen available on the market at present is mainly generated by using steam reforming of natural gas, which is a fossil fuel. Its by-product is CO2, which is a greenhouse gas and its emission results in global warming and climate change. Therefore, hydrogen generated from fossil fuels is contributing to global warming to the similar extent as direct combustion of the fossil fuels. On the other hand hydrogen obtained from renewable energy, such solar energy, is environmentally clean during the cycles of its generation and combustion. Consequently, the introduction of hydrogen economy must be accompanied by the development of hydrogen that is environmentally friendly. The present work considers several aspects related to the generation and utilisation of hydrogen obtained by steam reforming and solar energy conversion (solar-hydrogen).

ПЕРСПЕКТИВЫ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ТОПЛИВА ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ БИОМАССЫ И ОТХОДОВ В АЗЕРБАЙДЖАНЕ

САЛАМОВ ОКТАЙ МУСТАФА ОГЛЫ, АЛИЕВ ФАРХАД ФЕГАНОВИЧ

Рассмотрены возможности получения жидкого и газообразного топлива из разных видов биомассы (БМ) и горючих твердых отходов (ГТО) различного происхождения. Проанализированы имеющиеся мировые запасы традиционных видов топлива и указан вред, наносимый экологии при их использовании. Приведены табличные данные по условной теплоте сгорания (УТС) основных традиционных и альтернативных видов твердого, жидкого и газообразного топлива и проведено сопоставление этих данных с УТС различных видов БМ и ГТО. Изучены возможные методы утилизации БМ и ГТО, а также методы превращения их в альтернативные виды топлива, особенно в горючие газы. Приведены достоверные данные об имеющихся запасах нефти и газа в Азербайджане. Выявлено, что запасы нефти в Азербайджане могут полностью иссякнуть через 33,5 года, а запасы газа - через 117 лет, без учета темпов роста экспортируемой части этих видов топлива в европейские страны. Для решения этой проблемы в первую очередь необходимо как можно больше использовать альтернативные и возобновляемые источники энергии, особенно солнечную и ветровую энергии, поскольку Азербайджан обладает большими запасами этой энергии...Рассмотрены возможности получения жидкого и газообразного топлива из разных видов биомассы (БМ) и горючих твердых отходов (ГТО) различного происхождения. Проанализированы имеющиеся мировые запасы традиционных видов топлива и указан вред, наносимый экологии при их использовании. Приведены табличные данные по условной теплоте сгорания (УТС) основных традиционных и альтернативных видов твердого, жидкого и газообразного топлива и проведено сопоставление этих данных с УТС различных видов БМ и ГТО. Изучены возможные методы утилизации БМ и ГТО, а также методы превращения их в альтернативные виды топлива, особенно в горючие газы. Приведены достоверные данные об имеющихся запасах нефти и газа в Азербайджане. Выявлено, что запасы нефти в Азербайджане могут полностью иссякнуть через 33,5 года, а запасы газа - через 117 лет, без учета темпов роста экспортируемой части этих видов топлива в европейские страны. Для решения этой проблемы в первую очередь необходимо как можно больше использовать альтернативные и возобновляемые источники энергии, особенно солнечную и ветровую энергии, поскольку Азербайджан обладает большими запасами этой энергии. Кроме того, все регионы республики богаты БМ, а крупные города, особенно промышленные - ГТО, из которых путем пиролиза, а также газификации можно получить высококачественную горючую газовую смесь в составе: Н2 + СО + СН4, - с наименьшим количеством вредных отходов. Остатки реакции термохимического разложения БМ и ГТО на горючие газы могут также применяться в качестве минеральных удобрений в сельском хозяйстве. В работе приведены данные об имеющихся ресурсах БМ и ГТО в Азербайджане, а также дан прогноз по этим ресурсам и их энергоемкости в энергетическом секторе республики. Учитывая большую энергоемкость процессов пиролиза и газификации БМ и ГТО, в настоящее время для проведения этих реакций в качестве источников энергии используются высокотемпературные солнечные установки с ограниченной мощностью, а в дальнейшем предпочтение будет отдаваться ветроэлектрическим установкам и солнечным фотоэлектрическим станциям промышленного масштаба.The paper discusses the possibility of obtaining liquid and gaseous fuels from different types of biomass (BM) and combustible solid waste (CSW) of various origins. The available world reserves of traditional types of fuel are analyzed and a number of environmental shortcomings that created during their use are indicated. The tables present the data on the conditional calorific value (CCV) of the main traditional and alternative types of solid, liquid and gaseous fuels which compared with CCV of various types of BM and CSW. Possible methods for utilization of BM and CSW are analyzed, as well as the methods for converting them into alternative types of fuel, especially into combustible gases. Reliable information is given on the available oil and gas reserves in Azerbaijan. As a result of the research, it was revealed that the currently available oil reserves of Azerbaijan can completely dry out after 33.5 years, and gas reserves-after 117 years, without taking into account the growth rates of the exported part of these fuels to European countries. In order to fix this situation, first of all it is necessary to use as much as possible alternative and renewable energy sources, especially wind power plants (WPP) and solar photovoltaic energy sources (SFES) in the energy sector of the republic. Azerbaijan has large reserves of solar and wind energy. In addition, all regions of the country have large reserves of BM, and in the big cities, especially in industrial ones, there are CSW from which through pyrolysis and gasification is possible to obtain a high-quality combustible gas mixture, comprising: H2 + CO + CH4, with the least amount of harmful waste. The remains of the reaction of thermochemical decomposition of BM and CSW to combustible gases can also be used as mineral fertilizers in agriculture. The available and projected resources of Azerbaijan for the BM and the CSW are given, as well as their assumed energy intensity in the energy sector of the republic. Given the high energy intensity of the pyrolysis and gasification of the BM and CSW, at the present time for carrying out these reactions, the high-temperature solar installations with limited power are used as energy sources, and further preference is given to the use of WPP and SFES on industrial scale.

ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА В АКУСТОПЛАЗМЕННОМ РАЗРЯДЕ В ПОТОКЕ ЖИДКОФАЗНОЙ СРЕДЫ

БУЛЫЧЕВ НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

Проведено исследование плазменного разряда в потоке жидкости под высоким давлением с целью получения газообразного водорода. Были разработаны методы и оборудование для возбуждения плазменного разряда в потоке жидкой среды. Поток жидкости под избыточным давлением направляется в гидродинамический излучатель, расположенный на входе реактора, в котором в жидкости за счет перепада давления и понижения энтальпии потока формируется сверхзвуковое двухфазное парожидкостное течение при пониженном давлении. В реакторе расположены электроды, между ними с помощью внешнего источника питания создается электрическое поле, напряженность которого превышает порог пробоя этой двухфазной среды, приводящее к возбуждению низкотемпературного тлеющего квазистационарного плазменного разряда. Проведена теоретическая оценка параметров такого разряда. Показано, что инициируемая в условиях потока жидкофазной среды в разрядном промежутке между электродами низкотемпературная плазма способна эффективно разлагать водородсодержащие молекулы органических соединений в жидкости с образованием газообразных продуктов, в которых доля водорода составляет более 90 %...Проведено исследование плазменного разряда в потоке жидкости под высоким давлением с целью получения газообразного водорода. Были разработаны методы и оборудование для возбуждения плазменного разряда в потоке жидкой среды. Поток жидкости под избыточным давлением направляется в гидродинамический излучатель, расположенный на входе реактора, в котором в жидкости за счет перепада давления и понижения энтальпии потока формируется сверхзвуковое двухфазное парожидкостное течение при пониженном давлении. В реакторе расположены электроды, между ними с помощью внешнего источника питания создается электрическое поле, напряженность которого превышает порог пробоя этой двухфазной среды, приводящее к возбуждению низкотемпературного тлеющего квазистационарного плазменного разряда. Проведена теоретическая оценка параметров такого разряда. Показано, что инициируемая в условиях потока жидкофазной среды в разрядном промежутке между электродами низкотемпературная плазма способна эффективно разлагать водородсодержащие молекулы органических соединений в жидкости с образованием газообразных продуктов, в которых доля водорода составляет более 90 %. Кроме того, при моделировании процесса были сделаны теоретические расчеты напряжения и тока разряда, которые согласуются с данными эксперимента. Производительность реакционной установки объемом 50 мл, применявшейся в экспериментах, составила 1,5 л водорода в минуту при использовании в качестве сырья смеси кислородсодержащих органических соединений. При разложении этих соединений в плазме в незначительных количествах образуются также твердофазные продукты: наночастицы углерода и наночастицы оксидов материалов разрядных электродов.In this paper, the plasma discharge in a high-pressure fluid stream in order to produce gaseous hydrogen was studied. Methods and equipment have been developed for the excitation of a plasma discharge in a stream of liquid medium. The fluid flow under excessive pressure is directed to a hydrodynamic emitter located at the reactor inlet where a supersonic two-phase vapor-liquid flow under reduced pressure is formed in the liquid due to the pressure drop and decrease in the flow enthalpy. Electrodes are located in the reactor where an electric field is created using an external power source (the strength of the field exceeds the breakdown threshold of this two-phase medium) leading to the initiation of a low-temperature glow quasi-stationary plasma discharge. A theoretical estimation of the parameters of this type of discharge has been carried out. It is shown that the low-temperature plasma initiated under the flow conditions of a liquid-phase medium in the discharge gap between the electrodes can effectively decompose the hydrogen-containing molecules of organic compounds in a liquid with the formation of gaseous products where the content of hydrogen is more than 90%. In the process simulation, theoretical calculations of the voltage and discharge current were also made which are in good agreement with the experimental data. The reaction unit used in the experiments was of a volume of 50 ml and reaction capacity appeared to be about 1.5 liters of hydrogen per minute when using a mixture of oxygen-containing organic compounds as a raw material. During their decomposition in plasma, solid-phase products are also formed in insignificant amounts: carbon nanoparticles and oxide nanoparticles of discharge electrode materials.

ИНФОРМАЦИЯ О КОНФЕРЕНЦИИ: XXIV МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОНОВ С ПОВЕРХНОСТЬЮ» (ВИП 2019)

ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА ИЗ СЕРОВОДОРОДА В ЧЕРНОМ МОРЕ

БАЙКАРА С.З., ФИГЕН И.Х., ВЕЗИРОГЛУ ТУРХАН Н.

Сульфид водорода - кислый газ - считается веществом, вредным для окружающей среды. В качестве промышленного побочного продукта его получают главным образом во время обработки топлива. В природе сульфид водорода встречается во многих газовых скважинах, а также в газовых гидратах и газонасыщенных отложениях, особенно на дне Черного моря, где 90 % морской воды насыщено анаэробными микроорганизмами. Аноксические условия существуют в самых глубоких частях данного бассейна на протяжении почти 7 300 лет - их появление вызвано расслоением водной толщи по плотности вследствие значительного притока средиземноморских вод через Босфор около 9 000 лет назад. Предполагается, что в данном регионе H2S генерируется серосодержащими бактериями со скоростью приблизительно 10 000 тонн в день, и это создает серьезную угрозу экологии, поскольку постоянно снижает количество живых организмов в Черном море. Поверхность раздела кислородно-водородных сульфидов расположена на глубине 150-200 м ниже поверхности, и в более глубоких слоях концентрация H2S начинает равномерно расти до отметки 1 000 м и, наконец, достигает почти постоянного значения 9,5 мг/л на глубине 1 500 м...Сульфид водорода - кислый газ - считается веществом, вредным для окружающей среды. В качестве промышленного побочного продукта его получают главным образом во время обработки топлива. В природе сульфид водорода встречается во многих газовых скважинах, а также в газовых гидратах и газонасыщенных отложениях, особенно на дне Черного моря, где 90 % морской воды насыщено анаэробными микроорганизмами. Аноксические условия существуют в самых глубоких частях данного бассейна на протяжении почти 7 300 лет - их появление вызвано расслоением водной толщи по плотности вследствие значительного притока средиземноморских вод через Босфор около 9 000 лет назад. Предполагается, что в данном регионе H2S генерируется серосодержащими бактериями со скоростью приблизительно 10 000 тонн в день, и это создает серьезную угрозу экологии, поскольку постоянно снижает количество живых организмов в Черном море. Поверхность раздела кислородно-водородных сульфидов расположена на глубине 150-200 м ниже поверхности, и в более глубоких слоях концентрация H2S начинает равномерно расти до отметки 1 000 м и, наконец, достигает почти постоянного значения 9,5 мг/л на глубине 1 500 м. Сульфид водорода потенциально обладает экономической ценностью, если и сера, и водород подлежат восстановлению. Исследовано несколько методов разложения H2S, включая термический, термохимический, электрохимический, фотохимический и плазмохимический методы. В настоящей работе изучается потенциал H2S в Черном море как источника водорода, проводится оценка разработки известных технологий получения водорода из H2S, инженерная оценка производства водорода из H2S в Черном море посредством технологического проектирования на базе подхода, основанного на каталитическом термолизе солнечной энергии. Возможность применения модульной установки рассматривается для целей крупномасштабного производства.Hydrogen sulphide, an acid gas, is generally considered an environmental pollutant. As an industrial byproduct, it is produced mostly during fuel processing. Hydrogen sulphide occurs naturally in many gas wells and also in gas hydrates and gas-saturated sediments especially at the bottom of the Black Sea where 90% of the sea water is anaerobic. The anoxic conditions exist in the deepest parts of the basin since nearly 7300 years, caused by the density stratification following the significant influx of the Mediterranean water through the Bosphorous nearly 9000 years ago. Here, H2S is believed to be produced by sulphur reducing bacteria at an approximate rate of 10 000 tons per day, and it poses a serious threat since it keeps reducing the life in the Black Sea. An oxygen-hydrogen sulphide interface is established at 150-200 m below the surface after which H2S concentration starts increasing regularly until 1000 m, and finally reaches a nearly constant value of 9.5 mg/l around 1500 m depth. Hydrogen sulphide potentially has economic value if both sulphur and hydrogen can be recovered. Several methods are studied for H2S decomposition, including thermal, thermochemical, electrochemical, photochemical and plasmochemical methods. In the present work, H2S potential in the Black Sea is investigated as a source of hydrogen, an evaluation of the developing prominent techniques for hydrogen production from H2S is made, and an engineering assessment is carried out regarding hydrogen production from H2S in the Black Sea using a process design based on the catalytic solar thermolysis approach. Possibility of a modular plant is considered for production at larger scale.

О ТЕПЛОЕМКОСТИ КАРБИДА ТИТАНА TICX

ХИДИРОВ ИРИСАЛИ, ГЕТМАНСКИЙ ВЯЧЕСЛАВ ВАСИЛЬЕВИЧ, ПАРПИЕВ АДХАМЖОН СОБИРЖАНОВИЧ, МАХМУДОВ ШЕРЗОД АХМАДОВИЧ

Работа относится к области исследования теплофизических параметров тугоплавких сплавов внедрения, которые широко используются в технике и промышленности, в частности для конструкционных узлов альтернативной энергетики. Впервые рассчитана изохорная теплоемкость кубического карбида титана TiCx в дебаевском приближении в интервале концентрации углерода х = 0,97-0,70 при комнатной температуре (300 К) и температуре жидкого азота (80 К) через температуру Дебая, установленную на основе данных нейтроноструктурного анализа. Определено, что при комнатной температуре с уменьшением концентрации углерода теплоемкость существенно увеличивается - с 29,40 Дж/мол·К до 34,20 Дж/мол·К, а при температуре Т = 80 К - с 3,08 Дж/мол·К до 8,20 Дж/мол·К. Проанализированы литературные данные и приведены результаты оценки высокотемпературной зависимости теплоемкости СV кубического карбида титана TiC0.97, проведенной на основе данных нейтроноструктурного анализа. Предложено внести правку в формулу Неймана - Коппа в дебаевском приближении для описания высокотемпературной зависимости теплоемкости карбида титана TiC...Работа относится к области исследования теплофизических параметров тугоплавких сплавов внедрения, которые широко используются в технике и промышленности, в частности для конструкционных узлов альтернативной энергетики. Впервые рассчитана изохорная теплоемкость кубического карбида титана TiCx в дебаевском приближении в интервале концентрации углерода х = 0,97-0,70 при комнатной температуре (300 К) и температуре жидкого азота (80 К) через температуру Дебая, установленную на основе данных нейтроноструктурного анализа. Определено, что при комнатной температуре с уменьшением концентрации углерода теплоемкость существенно увеличивается - с 29,40 Дж/мол·К до 34,20 Дж/мол·К, а при температуре Т = 80 К - с 3,08 Дж/мол·К до 8,20 Дж/мол·К. Проанализированы литературные данные и приведены результаты оценки высокотемпературной зависимости теплоемкости СV кубического карбида титана TiC0.97, проведенной на основе данных нейтроноструктурного анализа. Предложено внести правку в формулу Неймана - Коппа в дебаевском приближении для описания высокотемпературной зависимости теплоемкости карбида титана TiC. После внесения поправки, формула Неймана - Коппа хорошо описывает результаты известных экспериментов по высокотемпературной зависимости теплоемкости карбида титана TiCx. В предложенной формуле учитывается степень термического возбуждения (квантовое число), увеличивающаяся скачками с повышением температуры. Результаты позволяют прогнозировать термодинамические характеристики карбида титана в интервале температур 300-3 000 К и могут быть использованы в методах расчета параметров функциональных материалов альтернативной энергетики.This work relates to the field of thermophysical parameters of refractory interstitial alloys. The isochoric heat capacity of cubic titanium carbide TiCx has been calculated within the Debye approximation in the carbon concentration range x = 0.70-0.97 at room temperature (300 K) and at liquid nitrogen temperature (80 K) through the Debye temperature established on the basis of neutron diffraction analysis data. It has been found out that at room temperature with decrease of carbon concentration the heat capacity significantly increases from 29.40 J/mol·K to 34.20 J/mol·K, and at T = 80 K - from 3.08 J/mol·K to 8.20 J/mol·K. The work analyzes the literature data and gives the results of the evaluation of the high-temperature dependence of the heat capacity CV of the cubic titanium carbide TiC0.97 based on the data of neutron structural analysis. It has been proposed to amend in the Neumann-Kopp formula to describe the high-temperature dependence of the titanium carbide heat capacity. After the amendment, the Neumann-Kopp formula describes the results of well-known experiments on the high-temperature dependence of the heat capacity of the titanium carbide TiCx. The proposed formula takes into account the degree of thermal excitation (a quantized number) that increases in steps with increasing temperature. The results allow us to predict the thermodynamic characteristics of titanium carbide in the temperature range of 300-3000 K and can be useful for materials scientists.

ИНФОРМАЦИЯ О КОНФЕРЕНЦИИ: ДЕСЯТАЯ МЕЖОТРАСЛЕВАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА-2019»

ХРАНЕНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ В ЗАМЕНИТЕЛЕ ПРИРОДНОГО ГАЗА

СПАЦЦАФУМО ДЖУЗЕППЕ

Предлагается способ получения ценной электрической энергии и ценного топлива, начиная с возобновляемой электрической энергии, а также биомассы и / или отходов. Биомассу / биотопливо можно сжигать с помощью электролитического кислорода для выработки электроэнергии. Газовые турбины или двигатели внутреннего сгорания подходят для такой задачи, но существует проблема очень высокой температуры, связанной с кислородным сгоранием. В случае газовой турбины температуру на входе можно регулировать путем добавления пара и / или диоксида углерода, тогда как в случае двигателей внутреннего сгорания можно использовать только диоксид углерода. Таким образом отработавший газ продолжает образовываться углекислым газом и паром, которые легко могут быть разделены путем конденсации. Двуокись углерода подается в процесс Сабатье вместе с электролитическим водородом для получения газа с характеристиками, аналогичными природному газу. Несмотря на то что электролитический водород можно использовать непосредственно как в двигателях внутреннего сгорания, так и в топливных элементах, значительные проблемы с распределением водорода и хранением на борту все еще существуют...Предлагается способ получения ценной электрической энергии и ценного топлива, начиная с возобновляемой электрической энергии, а также биомассы и / или отходов. Биомассу / биотопливо можно сжигать с помощью электролитического кислорода для выработки электроэнергии. Газовые турбины или двигатели внутреннего сгорания подходят для такой задачи, но существует проблема очень высокой температуры, связанной с кислородным сгоранием. В случае газовой турбины температуру на входе можно регулировать путем добавления пара и / или диоксида углерода, тогда как в случае двигателей внутреннего сгорания можно использовать только диоксид углерода. Таким образом отработавший газ продолжает образовываться углекислым газом и паром, которые легко могут быть разделены путем конденсации. Двуокись углерода подается в процесс Сабатье вместе с электролитическим водородом для получения газа с характеристиками, аналогичными природному газу. Несмотря на то что электролитический водород можно использовать непосредственно как в двигателях внутреннего сгорания, так и в топливных элементах, значительные проблемы с распределением водорода и хранением на борту все еще существуют. Поэтому заменитель природного газа может стать реальным промежуточным решением для краткосрочного / среднесрочного периода. Было проведено моделирование и установлено, что эффективность варьируется от 0,52 до 0,58.This paper proposes a way to obtain valuable electric power and valuable fuel starting from renewable variable electric power plus biomass and/or waste products. Biomass/biofuel can be oxyburned using electrolytic oxygen to generate electric power. Gas turbines or internal combustion engines are suitable to such a task, but there is the problem of very high temperatures connected to oxy combustion. In the case of gas turbine the inlet temperature could be controlled by adding steam and/or carbon dioxide, while in the case of internal combustion engines only carbon dioxide could be used. In such a way the exhaust gas continues to be formed by carbon dioxide and steam which can be easily separated by condensation. Carbon dioxide is fed to a Sabatier process together with electrolytic hydrogen to generate a gas with characteristics similar to natural gas. Although electrolytic hydrogen could be used directly both in internal combustion engines and fuel cells, significant problems to hydrogen distribution and on-board storing still exists. Therefore the substitute of natural gas could be a real bridge solution for the short/medium term. A simulation has been carried out and the resulting efficiencies range from 0.52 to 0.58.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ В ВОСТОЧНОЙ АМАЗОНИИ

ЛИМА Л.К. ДЕ, ДУЭРТЕ Ж.Б.Ф., ВЕЗИРОГЛУ ТУРХАН Н.

Бразилия сократила использование древесины в форме древесного угля или топливной древесины примерно до 10 % от потребления энергии в 2000 г. Другая ситуация в бразильской Амазонии, где растет спрос на древесный уголь для производства чугуна по проекту «Большой Каражас». Целью настоящего исследования является проверка возможности использования электролитического водорода вместо древесного угля для прямого восстановления железной руды в этом регионе. Рассматриваются технологические, экономические и экологические аспекты. Это исследование может быть полезным как Бразилии в целом, так и Амазонии в частности, поскольку природные ресурсы могут быть сохранены и загрязнение предотвращено.Brazil has decreased the utilization of wood under the form of either charcoal or fuel wood to about 10% of its energy consumption (year 2000). The same is not true for the Brazilian Amazonia where there is a growing demand of charcoal for the production of pig iron in the Greater Carajas Program. The objective of the present study is to verify the feasibility of using electrolytic hydrogen instead of charcoal for the direct reduction of iron ore in that region. Techno, economic and environmental aspects are considered. This study can be benefcial to Brazil in general and Amazonia in particular since natural resources might be preserved and pollution avoided.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ СВЕТОРАССЕЯНИЯ В БИОМЕДИЦИНЕ И ЭКОЛОГИИ

КИРИЧЕНКО МАРИНА НИКОЛАЕВНА, ЧАЙКОВ ЛЕОНИД ЛЕОНИДОВИЧ, КАЗАРЯН МИШИК АЙРАЗАТОВИЧ, БУЛЫЧЕВ НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

Обзор посвящен применению методов светорассеяния в биомедицине и экологии как в отечественной, так и в зарубежной практике. Кратко представлены основы теории динамического и статического рассеяния света, а также приведены результаты работ, посвященных применению этих методов в прикладных исследованиях. Методы светорассеяния неинвазивны, не повреждают структуру молекул и не влияют на естественное протекание процессов в образце, что делает их незаменимыми при исследовании биологических жидкостей. Применение этих методов для определения гидродинамических радиусов биомакромолекул (белков, ДНК и др.), их молекулярных масс, а также распределений интенсивности рассеянного света по их размерам в модельных и нативных биологических жидкостях (в плазме, сыворотке крови и т.д.) уже привело к разработке методик диагностики социально-значимых заболеваний (онкологических, сердечно-сосудистых и др.). Авторы этих методик показали, что такие параметры, как соотношение интенсивностей света, рассеянного на альбуминах и глобулинах, средние размеры агрегатов белков, коэффициенты их межмолекулярного взаимодействия в образцах разбавленной плазмы и сыворотки крови могут являться маркерами указанных патологий...Обзор посвящен применению методов светорассеяния в биомедицине и экологии как в отечественной, так и в зарубежной практике. Кратко представлены основы теории динамического и статического рассеяния света, а также приведены результаты работ, посвященных применению этих методов в прикладных исследованиях. Методы светорассеяния неинвазивны, не повреждают структуру молекул и не влияют на естественное протекание процессов в образце, что делает их незаменимыми при исследовании биологических жидкостей. Применение этих методов для определения гидродинамических радиусов биомакромолекул (белков, ДНК и др.), их молекулярных масс, а также распределений интенсивности рассеянного света по их размерам в модельных и нативных биологических жидкостях (в плазме, сыворотке крови и т.д.) уже привело к разработке методик диагностики социально-значимых заболеваний (онкологических, сердечно-сосудистых и др.). Авторы этих методик показали, что такие параметры, как соотношение интенсивностей света, рассеянного на альбуминах и глобулинах, средние размеры агрегатов белков, коэффициенты их межмолекулярного взаимодействия в образцах разбавленной плазмы и сыворотки крови могут являться маркерами указанных патологий. Кроме того, с помощью методов светорассеяния другими авторами показано влияние низких концентраций ионов тяжелых металлов и малых доз радиоактивного излучения на плазму и сыворотку крови различных групп населения и выявлено наличие обменных нарушений у лиц, задействованных в атомной промышленности. Такие результаты открывают возможность применения методов для саногенетического мониторинга состояния здоровья населения, актуального с точки зрения экологии производств и экологически неблагоприятных территорий. В обзоре также представлено применение методов динамического рассеяния света для исследования переходов золь-гель в образцах, а также скоростей образования биополимерных гелей, их свойств и структуры, в том числе в присутствии новых наночастиц, что является новым и перспективным направлением применения методов светорассеяния.The review is devoted to the modern state of science in the field of light scattering techniques application in the biomedicine and ecology. The theoretical basis of dynamic and static light scattering and the results of modern works of their using for different aims are presented in the work. Since these methods are non-invasive and do not disturb the essential course of different processes, they are useful and irreplaceable for studying the biological samples. Application of the methods for studying of the hydrodynamic radii, molecular weights and distributions of light scattering on biomacromolecular particle sizes in biological liquids already led to the development of techniques of diagnostics of different socially-important deceases (cancer, cardiovascular deceases, and diabetes). The authors of diagnostics found that the ratio of the light intensity on the sizes of albumins and globulins, the mean hydrodynamic radius of protein aggregates and the second virial coefficient are the sensitive parameters to pathological processes development in the human body. The review also presents the results of the works devoted to the study of the influence of the low doses of ions of heavy metals and radioactive radiation on different groups of the population by light scattering. The results showed, for example, that the people involved in the nuclear industry have metabolic disorders. Such works open the possibility of application of light scattering technique for sanogenetic control of the population health, which is relevant from the ecological point of view of environmentally unfriendly territories and industries. The study of the structure and properties of the polymeric and biological gels and effects of different factors on them (including nanoparticles) is the perspective field of light scattering application. The works and their results presented in the review show the broad application of light scattering technique for different biological and ecological aims.

ИНФОРМАЦИЯ О КОНФЕРЕНЦИИ: 15-АЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОТОКОВ 2019»

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ВЕЕРНУЮ ДИАГРАММУ СПЕКТРА МАГНИТОПОГЛОЩЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

ГУЛЯМОВ ГАФУР, ЭРКАБОЕВ УЛУГБЕК ИНАЯТИЛЛАЕВИЧ, ГУЛЯМОВ АБДУРАСУЛ ГАФУРОВИЧ

Рассмотрены осцилляции межзонного магнитооптического поглощения в полупроводниках с кейновским законом дисперсии. Сравнивались изменения осцилляций комбинированной плотности состояний по энергии фотона для различных уровней Ландау в параболических и непараболических зонах. Получено аналитическое выражение для осцилляции комбинированной плотности состояний в узкозонных полупроводниках. Предложен простой метод расчета осцилляции комбинированной плотности состояний в квантующем магнитном поле с неквадратичным законом дисперсии. Получена температурная зависимость осцилляции комбинированной плотности состояний в полупроводниках с непараболическим законом дисперсии. Объяснена температурная зависимость ширины запрещенной зоны в сильном магнитном поле с неквадратичным законом дисперсии. Данный метод расчета применен в исследовании магнитопоглощения в узкозонных полупроводниках с непараболическим законом дисперсии. Рассчитана зависимость максимальной энергии фотона от магнитного поля при различных значениях температуры...Рассмотрены осцилляции межзонного магнитооптического поглощения в полупроводниках с кейновским законом дисперсии. Сравнивались изменения осцилляций комбинированной плотности состояний по энергии фотона для различных уровней Ландау в параболических и непараболических зонах. Получено аналитическое выражение для осцилляции комбинированной плотности состояний в узкозонных полупроводниках. Предложен простой метод расчета осцилляции комбинированной плотности состояний в квантующем магнитном поле с неквадратичным законом дисперсии. Получена температурная зависимость осцилляции комбинированной плотности состояний в полупроводниках с непараболическим законом дисперсии. Объяснена температурная зависимость ширины запрещенной зоны в сильном магнитном поле с неквадратичным законом дисперсии. Данный метод расчета применен в исследовании магнитопоглощения в узкозонных полупроводниках с непараболическим законом дисперсии. Рассчитана зависимость максимальной энергии фотона от магнитного поля при различных значениях температуры. Теоретическое исследование зонной структуры показало, что с ростом температуры осцилляции магнитопоглощения уменьшаются, и энергия фотона нелинейно зависит от сильного магнитного поля. Показано, что с ростом температуры за счет термического уширения смываются уровни Ландау, и плотность состояний превращается в плотность состояний без магнитного поля. С помощью математической модели рассмотрена температурная зависимость распределения плотности энергетических состояний в сильных магнитных полях. Показано, что сплошной спектр плотности состояний, измеренный при температуре жидкого азота, при низких температурах превращается в дискретные уровни Ландау. Математическое моделирование процессов с использованием экспериментальных значений сплошного спектра плотности состояний дает возможность рассчитать дискретные уровни Ландау. Построена трехмерная веерная диаграмма осцилляции магнитопоглощения в полупроводниках с учетом комбинированной плотности состояний. Показано, что при неквадратичном законе дисперсии максимальная частота поглощаемого света и ширина запрещенной зоны нелинейно зависят от магнитного поля. Моделирование температурной зависимости позволило определить уровни Ландау в полупроводниках в широком температурном диапазоне. С помощью предложенной модели проанализированы экспериментальные результаты, полученные для узкозонных полупроводников.The article considers the oscillations of interband magneto-optical absorption in semiconductors with the Kane dispersion law. We have compared the changes in oscillations of the joint density of states with respect to the photon energy for different Landau levels in parabolic and non-parabolic zones. An analytical expression is obtained for the oscillation of the combined density of states in narrow-gap semiconductors. We have calculated the dependence of the maximum photon energy on the magnetic field at different temperatures. A theoretical study of the band structure showed that the magnetoabsorption oscillations decrease with an increase in temperature, and the photon energies nonlinearly depend on a strong magnetic field. The article proposes a simple method for calculating the oscillation of joint density of states in a quantizing magnetic field with the non-quadratic dispersion law. The temperature dependence of the oscillations joint density of states in semiconductors with non-parabolic dispersion law is obtained. Moreover, the article studies the temperature dependence of the band gap in a strong magnetic field with the non-quadratic dispersion law. The method is applied to the research of the magnetic absorption in narrow-gap semiconductors with non-parabolic dispersion law. It is shown that as the temperature increases, Landau levels are washed away due to thermal broadening and density of states turns into a density of states without a magnetic field. Using the mathematical model, the temperature dependence of the density distribution of energy states in strong magnetic fields is considered. It is shown that the continuous spectrum of the density of states, measured at the temperature of liquid nitrogen, at low temperatures turns into discrete Landau levels. Mathematical modeling of processes using experimental values of the continuous spectrum of the density of states makes it possible to calculate discrete Landau levels. We have created the three-dimensional fan chart of magneto optical oscillations of semiconductors with considering for the joint density of energy states. For a nonquadratic dispersion law, the maximum frequency of the absorbed light and the width of the forbidden band are shown to depend nonlinearly on the magnetic field. Modeling the temperature dependence allowed us to determine the Landau levels in semiconductors in a wide temperature spectrum. Using the proposed model, the experimental results obtained for narrow-gap semiconductors are analyzed. The theoretical results are compared with experimental results.

ИНФОРМАЦИЯ О КОНФЕРЕНЦИИ: V НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИБОРОВ КОНТРОЛЯ ВХР В ЭНЕРГЕТИКЕ»

РЕЦЕНЗЕНТЫ 2018 Г

II-АЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «НАУКА И ИННОВАЦИОННЫЕ РАЗРАБОТКИ - СЕВЕРУ»

ЛЕНИНГРАДСКАЯ АЭС: ИТОГИ 2018 ГОДА

ТРЕТЬЯ РОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ»

II МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ, РАБОТАЮЩИХ В ОБЛАСТИ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА «ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТ» (RENWEX 2019)

14-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ»

9TH EUROPEAN ALGAE INDUSTRY SUMMIT

EUROPEAN FUELS MARKETS & REFINING STRATEGY CONFERENCE - SUSTAINABLE REFINING IN THE ENERGY TRANSITION CONTEXT

VII ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ «ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СЕВЕРНЫХ РЕГИОНОВ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ»

АЭРОПОРТ ЮЖНО-САХАЛИНСКА ВЫБРАЛ КОТЛЫ VIESSMANN

COP24: SCHNEIDER ELECTRIC СТАНЕТ БЕЗУГЛЕРОДНОЙ КОМПАНИЕЙ К 2030 Г

ЗА ПОСЛЕДНИЕ 6 ЛЕТ ЧИСЛО ПОСЕТИТЕЛЕЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЦЕНТРОВ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА «ЛОСИНЫЙ ОСТРОВ» ВЫРОСЛО НА 40 ПРОЦЕНТОВ

СОСТОЯНИЕ МАЛОЙ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ В МИРЕ

МИРОШНИЧЕНКО А.А., КОРОБАТОВ Д.В., МАРТЬЯНОВ А.С., СОЛОМИН Е.Е., КУЛГАНАТОВ А.З., ГОРДИЕВСКИЙ Е.М.

НОВОСТИ

This content is a part of the Environmental protection collection from eLIBRARY.
If you are interested to know more about access and subscription options, you are welcome to leave your request below or contact us by eresources@mippbooks.com

Request

Unfortunately, we have no right to provide any kind of access to this resource in the territory of Western Europe. In any case, we will process your request and contact you with possible variants of solution.