Notícia

Hybrid.cz (República Tcheca)

V Brazílii uvažují o výrobe elektrické energie z odpadní suroviny

Publicado em 06 janeiro 2020

Por Václav Diopan

Poslední dobou strhla pozornost svetového spolecenství hrdost nejvyššího vedení Brazílie na stocení kormidla do kurzu po nás potopa. Tamejší ekonomiku už bolí za krkem z toho, jak vzhlíží na úspešnejší a prezident Bolsonáro toho má zjevne už po krk, a proto prevládlo heslo peníze nade vše. Devastace pralesu je levná a nenárocná metoda s okamžitým prospechem.

Že to není pouze planá báchorka, naznacují aktuální data nasbíraná satelitním systémem DETER. V listopadu vzrostla rychlost odlesnování o 104 % ve srovnání se stejným mesícem v minulém roce. V reci absolutních císel to predstavuje 563 kilometru ctverecních úbytku amazonské džungle jen za predešlý mesíc a to se v zimním období rychlost kácení obvykle zpomaluje.

Díky za to, že alespon brazilští vedci podporovaní agenturou (São Paulo Research Foundation) dostávají nápady, co by jihoamerická zeme zvládla udelat pro zmírnení neblahého dopadu lidské cinnosti na prostredí. Obzvlášte jeden se musí líbit i nacionalistum, kterí jsou ted u moci. Využívá totiž unikátní vazbu na místní prumysl a prírodní bohatství.

Kvuli specifickým podmínkám je idea šitá na míru jedine Brazílii. Stežejní roli hraje snadná dostupnost dvou látek. První z nich je glycerol. Za dob Alfreda Nobela byl žádaným chemickým prekurzorem nejstarších skutecne výkonných výbušnin.

Glycerol se stále hodí k ledascemu. Hojne se s ním operuje v potravinárském, farmaceutickém a kosmetickém odvetví, ale pokud vzniká v kvantite stejné, jako v Brazílii, stává se odpadem, který je na obtíž a je treba s ním neco udelat.

Lokální prebytek (globální též) plyne ze zustatku po procesu zmýdelnení tuku, jehož chteným výsledkem jsou mýdlo nebo mastné kyseliny. Ješte vetší množství vedlejšího produktu má na svedomí transesterifikace. Ta je ústrední reakcí, pri nichž se glycerol v oleji vymení za metanol.

Delá se to, protože transesterifikovaný tuk slouží pak jako biopalivo ve vznetových motorech. Na brazilském území panují vhodné podmínky pro produkci olejnatých plodin predevším sojových bobu, které posléze chemické továrny spolu s jinými zdroji esteru promení na 5,8 miliard litru bionafty rocne.

Zajímavou látku z glycerolu pro další zpracování delá fakt, že jeho nadbytek jen tak nevymizí. Brazilská vláda neustále zvyšuje povinný obsah bionafty v palivu. V roce 2023 by mel podíl ve smesi tvorit 15 %.

Za takto výrazné prosazení biopaliv v hospodárství stojí národní program. Smutné na tom je, že energetické rostliny rostou na místech, kde se predtím tycily majestátní stromy.

Krome “vypestovaného” glycerolu je Brazílie bohatá na minerály ležící pod nohama zdejších obyvatel. Vyskytuje se tam v aktivních nalezištích 98 % svetových zásob niobu. Tento chemický prvek se používá v kovových slitinách, zejména u oceli s vysokou pevností a elektrotechnice.

Osudy obou surovin se stretávají v zarízení, které potrebuje k chodu niob a zbavuje zemský povrch odpadního glycerolu, pricemž vyrábí elektrickou energii. V laboratori na Federální univerzite ABC v São Paulu ho sestrojil Felipe de Moura Souza.

Principiálne jde o obycejný palivový clánek. Ovšem zvláštní je tím, že se živý glycerolem. V jeho útrobách tedy nastává úplná oxidace glycerolu vzdušným kyslíkem na vodu a oxid uhlicitý. Vetšina energie uvolnená slucováním na elektrodách opouští clánek v podobe hodnotného proudu elektronu.

Ve vývojové linii palivových clánku bylo navrženo mnoho druhu zpracovávající ruzné uhlíkové substráty. Ani ty glycerolové nejsou neznámé. Podstata inovace spocívá v kokatalýze niobem.

Oxidacní reakce, aby probíhala za mírných podmínek (70 °C), vyžaduje trochu popostrcit. Prítomnost úcinného katalyzátoru postacuje k slucování, aniž by bylo potreba palivo zapalovat a spalovat za vývinu plamene. Tradicne tuhle úlohu plní nejaký platinový kov nejcasteji platina. U brazilské varianty k tomu slouží palladium a niob.

Katalyticky aktivní niob snižuje spotrebu dražšího palladia na polovinu, což snižuje cenu. Avšak pravý význam prvku je ješte nekde jinde. Vzácný urychlovac v palivových cláncích reaguje citlive na prítomnost katalytických jedu.

Pokud se napríklad vodíkový clánek plní neznecišteným vodíkem, katalytické jedy jej neohrožují, a proto se obejde bez mimorádných opatrení (soucasná prevažující prumyslová metoda výroby neposkyuje vodík zcela bez katalytických jedu).

U clánku na paliva obsahující uhlík je to komplikovanejší. Pri cinnosti mohou vznikat látky silne potlacující efekt katalyzátoru. Patrí k nim meziprodukty oxidace paliv jako oxid uhelnatý. I když na zacátku pobeží clánek bezvadne, nevyhnutelne cím déle bude v provozu, tím hure bude pracovat. Tuhle nesnáz reší prídavek niobu, který brání otrave palladia.

Predpokládaným místem, kde by se palivový clánek mohl blýsknout, je úcast na výrobe elektrické energie v izolovaných oblastech, kam nevede elektrické vedení. Dále je zamýšleno miniaturizovanými clánky pohánet spotrební elektroniku. Starosti se staromódní kabelem omezenou nabíjeckou nebo powerbankou by vyrešila placatka v náprsní kapse s viskózní sladce chutnající kapalinou.

Uvažuje se i o odvážnejší eventualite nabíjet a nebo prímo napájet tímto zpusobem osobní elektromobily ci dokonce zaradit výrobní zdroj do bežné elektrické síte. Glycerol sice vzniká v pochybném ekologickém projektu biopaliv, ale když už tu je, nemel by prijít nazmar.