Vety... eikun metaanitalous!

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

http://www.newscientist.com/article/dn16902-bacterium-eats-electricity-f...

Bacteria that can convert electricity into methane could help solve one of the biggest problems with renewable energy – its unreliability compared to the steady output of polluting fossil-fuel power stations.

The new method relies on a bacterium discovered by Bruce Logan's team at Pennsylvania State University in University Park. When living on the cathode of an electrolytic cell, the organism can take in electrons and use their energy to convert carbon dioxide into methane.




On todettu, että tietyt bakteerit pystyvät muuttamaan vettä ja hiilidioksidia metaaniksi kun ne altistetaan sähkövirralle. Prosessi toimii ilman kalliita katalyyttejä ja noin 80% hyötysuhteella.

Käytännössä tätä ideaa voi käyttää täsmälleen samalla tavalla kuin aikaisemmin on kuviteltu vetyä käytettäväksi, mutta ero on siinä että metaanin käsittely on huomattavan paljon helpompaa ja siinä on jopa jotain järkeä.

Metaanin energiatiheys on parempi joten autoon tankattuna polttoainesäiliö ei vie koko peräkonttia. Itseasiassa metaanilla on hiilivedyistä suurin energiatiheys per massayksikkö. Sen ansiosta sitä voi kuskata säiliöautoilla tai laivoilla siinä missä vedyllä siirretty enegiamäärä jäisi liian pieneksi kustannuksiin nähden.

Metaanin energiatiheys on 55 MJ/kg ja nestemäisenä sen tiheys on 415 kg/m^3 eli 22 MJ/L joka on aika tarkkaan sama kuin etanolilla, siinä missä nestemäisen vedyn energiatiheys on noin 8,5 MJ/L

Lisäksi metaani ei karkaa itsekseen säiliöstä kuten nestevety. Se on vähemmän räjähdysherkkää ja siitä voi jalostaa mm. muoveja tai muita petrokemian tuotteita.

Seuraava kysymys on vain, mistä näitä bakteereita saa?

Kommentit (15)

sinnipirtti
Seuraa 
Viestejä5161
Liittynyt1.7.2007

niin metaania on tarjolla yllättävän monesta paikasta jossa sitä ei hyödynnetä tällä haavaa. esimerkiksi jätevedenpuhdistamot ovat yksi sellainen josta metaania olisi helposti saatavilla aika määriä jos mädätystä hivenen laajennettaisiin. syy kuitenkin taitaa olla siinä ettei ko. toiminta ole laajentunut ettei metaanin käyttäjiä ole tarjolla. jos ei ole kysyntää ei ole myöskään tarvetta ja käyttökelpoinen polttoaine voidaan soihtuna polttaa pois.

toisen polven pilkkuvirhe

Vierailija

Lueskelin taannoin, että jos Ruotsissa kaikki vessajätteet mädätettäisiin niin siitä saisi polttoaineet ehkä 100.000 autolle. Sekin on sinänsä jo paljon, mutta isommassa mittakaavassa auttamattoman vähän.

Tässä uutisessa olennaista on se, että sähköä "syövien" bakteerien avulla sitä metaania voi valmistaa määrättömiä määriä esim. tuulisähköstä. Pienempien säilytyskustannusten ja halvemman prosessin takia hukkaa ei tule niin paljon kuin vedyn kanssa läträtessä joten siinä voi olla ihan realistinen vaihtoehto vesivoiman rinnalle erilaisten uusiutuvien energiamuotojen hallintaan.

Esim. jos metaanintuottolaitos yhdistetään voimalaitokseen (http://en.wikipedia.org/wiki/CCGT) erilaiset pumppaushäviöt ovat minimaalisia ja teoriassa laitoksesta pitäisi saada ulos sähkönä ja kaukolämpönä 68% sisään syötetystä energiasta ulos, ja pelkkänä sähkönäkin noin 48% jos tarvitaan huippuvoimaa. Sitten taas kaupunkikaasuna käytettäessä saadaan lämpöä se 80% miinus pumppaushäviöt. Voimalaitoksen yhteydessä pakokaasut kierrätetään takaisin reaktoriin, joten systeemiin ei tarvitse lisätä ulkoapäin mitään muuta kuin sähköä.

Käytännön hyötysuhde tuuli/aurinko/aaltovoima/jne. järjestelmien kanssa nousee kuitenkin korkeammaksi, koska osan sähköstä voi käyttää suoraan lähteeltä. Sähkö kulkee verkossa yhtä hyvin suoraan kuluttajalle kuin varastoon, joten metaania tehdään verkon ylijäämästä ja syötetään takaisin alijäämän verran.

Siinä avautuu kotitalouksille myös mahdollisuus käyttää pelkkää metaania energiana, koska taloudessa voi olla oma sähkögeneraattori, vaikka pieni stirlingkone tai polttokenno. Aina kun tarvitaan lämmitystä, voidaan samalla tuottaa kämppään sähköä ja kaikki metaanin energia tulee hyödynnetyksi kun lopulta se sähkökin muuttuu lämmöksi, tai hommaa voi tehostaa vielä lisää pyörittämällä sillä sähköllä lämpöpumppua jolloin lämmitykseen kuluu huomattavasti vähemmän energiaa.

Vierailija

Juuri tällaisten uutisten takia tätä foorumia kannattaa seurata.

Herää vain seuraavanlaisia kysymyksiä:

-Kuinka paljon bakteereita tarvitaan järkevien tulosten aikaansaamiseksi. (massa)

-Kuinka helppoa on "tuottaa" bakteereita.

-Vaikuttavatko ympäristötekijät bakteerien toimintaan. (lämpötila, kosteus etc.)

- Kuinka pitkään bakteerit säilyvät toimintakykyisinä. (monistavatko ne itseään jatkuvasti?)

Puolikuu
Seuraa 
Viestejä326
Liittynyt1.1.2006
Veikko
http://www.tekniikkatalous.fi/tk/article268796.ece

Lisää tietoa tippuu. Metaanin tuoton hyötysuhde on 96% ja varastoinnin ja pumppauksen jälkeenkin vielä 80%.




Eipä liene kasvihuonepäästöiltään neutraali polttoaine, kuten jutussa väitetään. Metaani poltetaan ja lisää hiilidioksidia tulee ilmakehään. No, jos hiilidioksidi on talteenotettu puunpoltosta, niin sitten kyllä.

Hohhoijakkaa

Vierailija
½Q
Veikko
http://www.tekniikkatalous.fi/tk/article268796.ece

Lisää tietoa tippuu. Metaanin tuoton hyötysuhde on 96% ja varastoinnin ja pumppauksen jälkeenkin vielä 80%.




Eipä liene kasvihuonepäästöiltään neutraali polttoaine, kuten jutussa väitetään. Metaani poltetaan ja lisää hiilidioksidia tulee ilmakehään. No, jos hiilidioksidi on talteenotettu puunpoltosta, niin sitten kyllä.



Kyseessähän on suljettu kierto. Reaktorilta voimalaitokseen ja voimalaitoksen piipulta reaktoriin. Ideahan on siinä, että bakteeri yhdistää hiilidioksidin ja veden metaaniksi sähkövirran voimalla. Samalla syntyy myös happea.

Voimalaitoksen viereen voi rakentaa esimerkiksi kaksi suurta kaasukelloa, toisessa on metaania ja toisessa on happea vaikka parin päivän tarpeksi. Voimalan piipusta tulee sitten ulos puhdasta hiilidioksidia ja vettä jotka vedetään putkea pitkin takaisin metaanintuottolaitokselle jossa se pistetään kolmanteen kaasukelloon ja käytetään metaaniksi sitä mukaa kun muualla verkossa tulee ylijäämää.

Puolikuu
Seuraa 
Viestejä326
Liittynyt1.1.2006
Veikko
½Q
Veikko
http://www.tekniikkatalous.fi/tk/article268796.ece

Lisää tietoa tippuu. Metaanin tuoton hyötysuhde on 96% ja varastoinnin ja pumppauksen jälkeenkin vielä 80%.




Eipä liene kasvihuonepäästöiltään neutraali polttoaine, kuten jutussa väitetään. Metaani poltetaan ja lisää hiilidioksidia tulee ilmakehään. No, jos hiilidioksidi on talteenotettu puunpoltosta, niin sitten kyllä.



Kyseessähän on suljettu kierto. Reaktorilta voimalaitokseen ja voimalaitoksen piipulta reaktoriin. Ideahan on siinä, että bakteeri yhdistää hiilidioksidin ja veden metaaniksi sähkövirran voimalla. Samalla syntyy myös happea.

Voimalaitoksen viereen voi rakentaa esimerkiksi kaksi suurta kaasukelloa, toisessa on metaania ja toisessa on happea vaikka parin päivän tarpeksi. Voimalan piipusta tulee sitten ulos puhdasta hiilidioksidia joka vedetään putkea pitkin takaisin metaanintuottolaitokselle jossa se pistetään kolmanteen kaasukelloon ja käytetään metaaniksi sitä mukaa kun muualla verkossa tulee ylijäämää.




No tuossa tapauksessa ei aiheuta hiilidioksidin lisäpäästöjä. Sain kyllä jutusta kuvan, että hiilidioksidi tuotaisiin ulkopuolelta ja tuotettu metaani kuljetettaisiin käytettäväksi vaikkapa autoissa.

Hohhoijakkaa

Vierailija
½Q

No tuossa tapauksessa ei aiheuta hiilidioksidin lisäpäästöjä. Sain kyllä jutusta kuvan, että hiilidioksidi tuotaisiin ulkopuolelta ja tuotettu metaani kuljetettaisiin käytettäväksi vaikkapa autoissa.



Voihan sitä periaatteessa niinkin tehdä, mutta auton tankkiin paineistus (nesteytys?) ja jakelu vie sen verran enemmän energiaa, ja tietenkin se auton moottori tuhlailee sitä enemmän kuin isompi voimalaitos, että on parempi pistää se sähköksi verkkoon ja ladata sähköautoa.

Mutta ei varmasti kaikkea metaania käytetä suljetussa kierrossa, vaan osa pistetään kaupunkikaasuna suoraan ihmisille. Silloin hiilidioksidivaje täytyy korvata nimenomaan biomassaa polttamalla.

Vierailija
½Q

No tuossa tapauksessa ei aiheuta hiilidioksidin lisäpäästöjä. Sain kyllä jutusta kuvan, että hiilidioksidi tuotaisiin ulkopuolelta ja tuotettu metaani kuljetettaisiin käytettäväksi vaikkapa autoissa.



Tällä pystyttäisiin molempiin, eli aurinkoenergian varastointiin metaanin muodossa ja nykyisten fossiilisten voimaloiden hiilidioksiidin uusiokäyttöön. Tuo Veikon skenaario olisi tässä maailmantilnateessa jättipotti, jos homma saataisiin toimimaan. Eli kaikkiin hiilivoimaloihin voitasiiin asentaa tuo kaasuntuotanto, mutta yhtä hyvin myös combinaatio: hiili/aurinko/metaanivoimala. Olisi energiaongelmat ratkaistu pitkäksi aikaa.

Puolikuu
Seuraa 
Viestejä326
Liittynyt1.1.2006
konsta
½Q

No tuossa tapauksessa ei aiheuta hiilidioksidin lisäpäästöjä. Sain kyllä jutusta kuvan, että hiilidioksidi tuotaisiin ulkopuolelta ja tuotettu metaani kuljetettaisiin käytettäväksi vaikkapa autoissa.



Tällä pystyttäisiin molempiin, eli aurinkoenergian varastointiin metaanin muodossa ja nykyisten fossiilisten voimaloiden hiilidioksiidin uusiokäyttöön. Tuo Veikon skenaario olisi tässä maailmantilnateessa jättipotti, jos homma saataisiin toimimaan. Eli kaikkiin hiilivoimaloihin voitasiiin asentaa tuo kaasuntuotanto, mutta yhtä hyvin myös combinaatio: hiili/aurinko/metaanivoimala. Olisi energiaongelmat ratkaistu pitkäksi aikaa.

Ei varmaan kestä pitkää aikaa hiilivoimalaa pyöräyttää, kun on riittävästi hiilidioksidia suljettun kierron aurinko/metaani voimalaan.

Hohhoijakkaa

Vierailija
½Q

Ei varmaan kestä pitkää aikaa hiilivoimalaa pyöräyttää, kun on riittävästi hiilidioksidia suljettun kierron aurinko/metaani voimalaan.



Se voi olla, että CO2:n tuotantoa olisi yli oman tarpeen. Osa siitä voitaisiin johtaa/kuljettaa muualle. Yli puolet fossiilivoimaloista voitaisiin purkaa/muuttaa metaanivoimaloiksi. Vaikea nähdä vielä miten tuo järjestettäisiin.

Puolikuu
Seuraa 
Viestejä326
Liittynyt1.1.2006
konsta
½Q

Ei varmaan kestä pitkää aikaa hiilivoimalaa pyöräyttää, kun on riittävästi hiilidioksidia suljettun kierron aurinko/metaani voimalaan.



Se voi olla, että CO2:n tuotantoa olisi yli oman tarpeen. Osa siitä voitaisiin johtaa/kuljettaa muualle. Yli puolet fossiilivoimaloista voitaisiin purkaa/muuttaa metaanivoimaloiksi. Vaikea nähdä vielä miten tuo järjestettäisiin.



Entäpä jos käytettäisiin se aurinkosähkö samantein ja poltettaisiin hiiltä silloin, kun aurinko ei paista. Jos ei otettaisi hiilen poltosta tullutta hiilidioksidia talteen, niin päästäisiin parempaan hyötysuhteeseen ja tulisi vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin tuossa aurinko/metaani voimala kuviossa.

Hohhoijakkaa

Vierailija
½Q

Entäpä jos käytettäisiin se aurinkosähkö samantein ja poltettaisiin hiiltä silloin, kun aurinko ei paista. Jos ei otettaisi hiilen poltosta tullutta hiilidioksidia talteen, niin päästäisiin parempaan hyötysuhteeseen ja tulisi vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin tuossa aurinko/metaani voimala kuviossa.



Eikun hiilenpoltto pitää heittää pois, sehän tässä on jujuna. Se hiilidioksidi mitä systeemiin tarvitaan kierrätetään ja jos vielä jää vajaaksi niin poltetaan jotain sellaista mikä samalla poistaa hiilidioksidia ilmasta - esimerkiksi paperijätettä tai rikkaruohoja.

Jos nyt rakentaa aurinkovoimalan ja sopii asiakkaan kanssa että myy sähköä ensi tiistaina siihen ja siihen hintaan sen ja sen verran, niin millä myyt jos sataa vettä eikä paista aurinko? Mutta nytpä teetkin niin, että myyt tällä viikolla vähän vähemmän sähköä ja laitat loput varastoon, niin ensi viikon tiistaina on mistä myydä, eikä hiilivoimalaa tarvi käynnistää.

Puolikuu
Seuraa 
Viestejä326
Liittynyt1.1.2006
Veikko
½Q

Entäpä jos käytettäisiin se aurinkosähkö samantein ja poltettaisiin hiiltä silloin, kun aurinko ei paista. Jos ei otettaisi hiilen poltosta tullutta hiilidioksidia talteen, niin päästäisiin parempaan hyötysuhteeseen ja tulisi vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin tuossa aurinko/metaani voimala kuviossa.



Eikun hiilenpoltto pitää heittää pois, sehän tässä on jujuna. Se hiilidioksidi mitä systeemiin tarvitaan kierrätetään ja jos vielä jää vajaaksi niin poltetaan jotain sellaista mikä samalla poistaa hiilidioksidia ilmasta - esimerkiksi paperijätettä tai rikkaruohoja.

Jos nyt rakentaa aurinkovoimalan ja sopii asiakkaan kanssa että myy sähköä ensi tiistaina siihen ja siihen hintaan sen ja sen verran, niin millä myyt jos sataa vettä eikä paista aurinko? Mutta nytpä teetkin niin, että myyt tällä viikolla vähän vähemmän sähköä ja laitat loput varastoon, niin ensi viikon tiistaina on mistä myydä, eikä hiilivoimalaa tarvi käynnistää.


Sitä se minäkin, ettei kaavailemaasi laitosta kannata hiilivoimalan kylkeen rakentaa. Ennemminkin sinne mistä saadaan helposti hehtaareja aurinkopaneeleille.

Jos tuo olisi ihan kotikäyttöön soveltuva prosessi, niin voisi korvata akuston. Paneelit katolle ja kellariin arkkibakteeripönttö suhisemaan. Wärtsilältä sitten metaanipolttokenno ja sähköksi.

Hohhoijakkaa

Uusimmat

Suosituimmat