Քարածխի այրման նորարարական տեխնոլոգիա առանց արտանետումների եւ լրացուցիչ էներգիայի օգտագործման
Smoke billows from several chimneys at a factory in Jilin, in north China's Jilin province on November 29, 2009. The EU said on November 30 cataclysmic climate change cannot be averted without Chinese leadership, as the two sides wrapped up a summit with China defending its efforts against global warming. CHINA OUT AFP PHOTO (Photo credit should read AFP/AFP/Getty Images)
«Նոյյան տապան» հիմնադրամը ներկայացնում է նորարարական-բեկումնային տեխնոլոգիաներ՝ ուղղված այրման վնասակար արգասիքները մթնոլորտ դուրս նետելու փոխարեն դրանցից օգտակար քիմիական նյութեր ստանալուն ինչպես նաեւ ածխաջրածինային վառելիքի խնայողությանը։
Հիմնադրամն ունի մշակումներ բնական գազի եւ այլ ածխաջրածինների այրման արգասիքները այլ օգտակար նյութերի, այդ թվում հեղուկ վառելիքի փոխարկելու, այրվող վառելիքը էապես խնայելուն ուղղված մի շարք նորարարական եւ բեկումնային սեփական տեխնոլոգիաներ, որոնք պատրաստվում են շուկա մտնել։
Ա-5 համակարգ
Ա-5 տեխնոլոգիական շղթան նախատեսված է քարածխի այրման համար եւ այդ այրումից առաջացած ծխագազերի փոխարկմանը ադյունաբերության եւ տնտեսության մեջ պահանջված քիմիական նյութերի։ Գործում է առանց այդ նպատակով լրացուցիչ էներգիայի ծախսումների։
Ա-5 համակարգը քարածխի այրման հիման վրա կառուցված տեխնոլոգիական համակարգ է, որն ընդհանրապես բացառում է արտանետումնեը դեպի մթնոլորտ եւ հնարավորություն է տալիս նպատակային ջերմային էներգիայից բացի ստանալ մի շարք քիմիական օգտակար նյութեր, այդ թվում ջրածին (H2), ազոտ (N2), ազոտական թթու (HNO3), ծծմբական թթու (H2SO4), մեթանոլ (CH3OH) եւ այլն…
Ա-5 համակարգի տեխնոլոգիական շղթայի բոլոր հանգույցներում կիրառված են ընկերության կողմից մշակված նորարարություններ, սինթեզված նոր կատալիզատորներ, որոնց օգտագործումն է նկարագրված պրոցեսները դարձնում հնարավոր եւ տնտեսապես շահավետ։
Ա-5 համակարգի կիրառումը խիստ նպատակահարմար է մեծ թվով երկրների համար. ե՜ւ այնտեղ, որտեղ քարածխի այրման հետեւանքով արդեն ստեղծվել է մարդկանց առողջության համար խիստ վտանգավոր էկոլոգիական իրավիճակ (օրինակ՝ Չինաստան, Ռուսաստան եւ այլն), եւ այն երկրներում, որոնք ունեն քարածխի պաշարներ եւ ավտոմեքենաների այլընտրանքային վառելիքի՝ էժան մեթանոլի եւ ջրածնի կարիք։
Համակարգի աշխատանքը
Ինչպես երեւում է սխեմայի վրա, տեխնոլոգիական շղթան սկսվում է քարածուխի պարզ այրումով վառարանում, որում օգտակար աշխատանք կատարող շրջանառվող ջրի համակարգից բացի [13], տեղադրված են նաեւ «Արատտա»-ի նորարարական Ա-5 համակարգի համար անհրաժեշտ տեխնոլոգիական մի քանի հանգույցներ՝ [3], [5], [7], [8], [15]։
Երբ քարածուխը վառարանում այրվում է՝ կատարելով իր նպատակային աշխատանքը, այն է՝ տաքացնել սպառողի կարիքների համար նախատեսված շրջանառվող ջուրը [13], այրումից առաջացող ծխագազերը այրման օգտակար աշխատանքը կատարելուց հետո հավաքվում են եւ պոմպի միջոցով մղվում են դեպի Ա-5 համակարգի Առաջին հանգույցը [1], որն իրենից ներկայացնում է զտիչ։
Առաջին հանգույցը [1] Ա-5 տեխնոլոգիական շղթայի առաջին նորարարությունն է, որը հնարավորություն է տալիս անհամեմատ փոքր չափերի մեջ զտել ծխագազերից ծանր մետաղական եւ այլ նստվածքները՝ համակարգի ներսում թողնելով միայն ածխածնի երկօքսիդ (CO2), ազոտ (N2), ջրային գոլորշիներ (H2O), ծծմբի երկօքսիդ (SO2) (եթե օգտագործվող ածխահանքը պարունակում է ծծումբ), եւ հնարավոր է նաեւ ազոտի մոնօքսիդ (NO)։ Այս գազերի խառնուրդը մղվում է դեպի Ա-5 համակարգի Երկրորդ հանգույց [2], որն իրենից ներկայացնում է մեմբրանային բաժանարար։
Երկրորդ հանգույցը [2] եւս պարունակում է նորարար մոտեցումներ եւ բաժանում է մտնող գազերը երկու մասի։ Առաջին ուղղությամբ գնում են ազոտը (N2), ազոտի մոնօքսիդը (NO) եւ ծծմբի երկօքսիդը (SO2), իսկ երկրորդ ուղղությամբ՝ ածխածնի երկօքսիդը (CO2) եւ ջրի գոլորշիները (H2O)։ Վերջիններս մղվում են դեպի Երրորդ հանգույց [3] (Արատտա բաժանարար)։
Երրորդ հանգույցը [3]՝ (Արատտա բաժանարար) Ա-5 համակարգի ամենակարեւոր հանգույցն է, որտեղ կիրառված բեկումնային նորարարություների շնորհիվ, հենց նույն ածխի այրումից առաջացած ջերմային էներգիան եւ ընկերության ստեղծած նորարարական կատալիզատորի օգտագործմամբ՝ ածխածնի երկօքսիդը (CO2) տրոհվում է ածխածնի մոնօքսիդի (CO) եւ թթվածնի (O2): Այս գազերի խառնուրդը ջրային գոլորշների (H2O) հետ միասին մուտք է գործում Չորրորդ հանգույց [4]։
Չորրորդ հանգույցը [4] «Արատտա» ընկերության կողմից մշակած մեմբրանային զտիչ է, որը տարանջատում է թթվածինը (O2) եւ ուղարկում այն դեպի այրման խցիկում գտնվող Յոթերորդ [7] եւ Ութերորդ [8] հանգույցներ, իսկ ածխածնի մոնօքսիդը (CO) եւ ջրային գոլորշիները (H2O) ուղարկում է դեպի այրման խցիկում գտնվող Հինգերորդ հանգույց [5]։
Հինգերորդ հանգույցը [5] իր մեջ մղված ածխածնի մոնօքսիդը (CO) եւ ջրային գոլոշները(H2O), այդ թվում անհրաժեշտության դեպքում Տասնհինգերորդ հանգույցի[15] միջոցով ստացվող ջրի լրացուցիչ գոլորշին (H2O), փոխարկում է ածխածնի երկօքսիդի (CO2) եւ ջրածնի (H2), որոնք մղվում են դեպի Վեցերորդ հագույց [6]։ Այս ամենը հնարավոր է դառնում ընկերության կողմից մշակված մեկ այլ նորարարական կատալիզատորի եւ ածուխի այրումից ստացվող ջերմության շնորհիվ։
Վեցերորդ հանգույցում [6], որն իրենից ներկայացնում է մեմբրանային բաժանարար, ածխածնի երկօքսիդը (CO2) եւ ջրածնը (H2) բաժանվում են միմյացից։ Ջրածինը կարելի է օգտագործել ըստ հայեցողության, կուտակելով բալոններում կամ այրել վառարանում, մի մասը ուղղելով դեպի Տասներկուերորդ հանգույց [12]՝ մեթանոլ ստանալու նպատակով։ Ածխածնի երկօքսիդի (CO2) մի մասը պոմպի միջոցով մղվում է դեպի Երրորդ հանգույց [3] (Արատտա բաժանարար)՝ կրկին համակարգի պրոցեսներին մասնակցելու համար, իսկ մյուս մասը մղվում է դեպի Տասներկուերորդ հանգուց [12]՝ մեթանոլ ստանալու նպատակով։
Յոթերորդ հանգույցում [7] Երկրորդ հանգույցից [2] ստացված ազոտը (N2), ազոտի մոնօքսիդը (NO) եւ ծծմբի երկօքսիդը (SO2)-ը հատուկ մեկ այլ նորարարական կատալիզատորի շնորհիվ միանալով Չորրորդ հանգույցում [4] ստացվող թթվածինի հետ՝ փոխարկվում եւ տարանջատվոմ են միմյանցից։ Տարանջատված ազոտը (N2) եւ փոխարկված ազոտի երկօքսիդը (2NO2) մղվում են դեպի Իններորդ հանգույց [9], իսկ ծծմբի երկօքսիդը (SO2)՝ դեպի Ութերորդ հանգույց [8]։
Ութերորդ հանգույցում [8] ծծմբի երկօքսիդը (SO2) միանալով Չորրորդ հանգույցում [4] ստացվող թթվածինի հետ՝ մեկ այլ կատալիզատորի օգնությամբ դառնում է SO3 եւ մղվում է դեպի Տասներորդ հանգույց [10]։
Իններորդ հանգույցը [9] նախատեսված է ազոտ եւ ազոտական թթու ստանալու համար։ Այստեղ ազոտը (N2), տարանջատվում է ազոտի երկօքսիդից (2NO2) եւ դուրս է գալիս համակարգից։ Ազոտը կարելի է մղել բալոնների մեջ եւ օգտագործել։ Իսկ 2NO2-ը, այս հանգույցում միանալով ջրին, առաջացնում է ազոտական թթու (HNO3), որը կարելի է պահեստավորել։
Տասներորդ հանգույցը [10] նախատեսված է ծծմբական թթու (H2SO4) ստանալու համար։ Այստեղ SO3-ը միանում է ջրի հետ եւ ստացվում է ծծմբական թթու (H2SO4), որը կարելի է պահեստավորել։
Տասնմեկերորդ հանգույցում [11] Չորրորդ հանգույից [4] դուրս եկող ջրային գոլորշիներից անջատված CO-ի մի մասը մղվում դեպի Տասներկուերորդ հանգույց [12]։
Տասներկուերորդ հանգույցում [12] CO-ն՝ միանում է ջրածնի հետ եւ առաջանում է մեթանոլ (CH3OH), որը կարելի է պահեստավորել եւ օգտագործել որպես հեղուկ վառելիք։
Մեկ անգամ եւս նշենք, որ բոլոր այս պրոցեսները տեղի են ունենում վառարանի ուղղակի օգտակար աշխատանքի՝ սպառողին անհրաժեշտ տաք ջրի կամ ջրային գոլորշու արտադրության հետ զուգահեռ, ինչը կարող է օգտագործվել ջերմաէլեկտրակայաններում, բնակելի կամ արտադրական տարածքները ջեռուցելու, ջերմոցների կամ ցանկացած այլ նպատակի համար [14]։
Այս տեխնոլոգիական շղթայի շնորհիվ էներգետիկ նպատակներով ածուխի այրումը դառնում է բացարձակապես անվնաս շրջակա միջավայրի համար, քանի որ արտանետումներ պարզապես չկան, իսկ ստացված քիմիական նյութերից (ջրածին (H2), ազոտ (N2), ազոտական թթու (HNO3), ծծմբական թթու (H2SO4), մեթանոլ (CH3OH)) առանձնապես ջրածինը եւ մեթանոլը մեծ պահանջարկ ունեն արդյունաբերության եւ էներգետիկայի մեջ։
