• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Wychwytywanie CO2 przez algi

    21.03.2013. 17:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Oddziaływanie globalnego ocieplenia uwidocznia się na całym świecie, a wielu ekspertów jest przekonanych, że będzie się ono pogłębiać wraz z dalszym wzrostem emisji CO2. Globalne ocieplenie jest powodowane emisjami gazów cieplarnianych, z których 72% stanowi dwutlenek węgla (CO2), 18% metan i 9% tlenek azotu (NOx). Emisje dwutlenku węgla są zatem najpoważniejszą przyczyną globalnego ocieplenia. Spalanie paliw takich jak np. ropa naftowa, gaz ziemny, olej napędowy, organiczny olej napędowy, benzyna, benzyna organiczna czy etanol nieuchronnie prowadzi do powstania CO2. To zła wiadomość. A dobra to odkrycie naukowców, że algi są nie tylko doskonałym źródłem alternatywnej, naturalnej bioenergii, ale również potrafią wychwytywać CO2.

    Mikroalgi uznaje się powszechnie za najbardziej obiecujące rozwiązanie zarówno w produkcji biopaliw, jak i w przemysłowym wychwytywaniu wyemitowanego CO2. Zdolność tych fotosyntetycznych mikroorganizmów do przekształcania dwutlenku węgla w bogate w węgiel lipidy (od których już prosta droga do produkcji biodesela) zdecydowanie przewyższa potencjał uprawnych roślin oleistych i to bez konkurowania o grunty orne.

    Możliwości mikroalg są analizowane w ramach różnych programów unijnych poświęconych redukcji emisji CO2 i innych gazów cieplarnianych. Od podpisania w 1992 r. Ramowej konwencji ONZ w sprawie zmian klimatu (UNFCCC) liczba europejskich i globalnych inicjatyw w tym obszarze stale rośnie.

    Tak intensywne ukierunkowanie na potencjał, jaki mogą zaoferować algi, przełożyło się na opracowanie rozmaitych metod przemysłowych. Jednak większość z nich nie jest jak na razie opłacalna, zwłaszcza na skalę przemysłową. Pośród ograniczeń tych systemów można wymienić: suboptymalną wydajność, kosztowną instalację, duży ślad (zajmowaną powierzchnię), wysokie zapotrzebowanie na wodę i wymóg specjalistycznie przeszkolonego użytkownika końcowego. Finansowany ze środków unijnych projekt ALGADISK ma za zadanie sprostać tym wyzwaniom poprzez stworzenie skalowalnej jednostki produkcyjnej, która będzie w stanie dostarczać wartościowe produkty i biomasę na bazie alg, redukując przy tym emisje CO2.

    Obecne, komercyjne technologie na bazie alg opierają się na glonach planktonowych w roztworze wodnym w pionowych bioreaktorach (VB) lub na farmach alg w dużych basenach. Mają one jednak kilka wad. Procesy produkcyjne wymagają dużych ilości wody, CO2 jest uwalniany poprzez wydzielanie pęcherzyków w fazie ciekłej, a zbiory są trudne, czasochłonne i nieefektywne. Ponadto trudno zwiększyć skalę operacji i pozostawia ona duży ślad.

    Proces zaproponowany w ramach projektu ALGADISK bazuje na technologii biofilmu, wykorzystującej układ wirowego reaktora dyskowego podobny do najnowocześniejszych reaktorów wirowych, które znajdują zastosowanie w przemyśle biologicznym. W tym układzie algi mogą rozwijać się na różnych, biokompatybilnych powierzchniach, dzięki czemu CO2 jest wychwytywany bezpośrednio z fazy gazowej lub fazy ciekłej po pojawieniu się pęcherzyków. Metoda ta radykalnie zwiększa wydajność i obniża ilość wody potrzebną w procesie. Istnieje także możliwość zaprojektowania i wdrożenia ciągłych zbiorów w trybie automatycznym. Zwiększanie skali nie nastręcza problemów, a ślad będzie znacznie mniejszy od obecnego. W toku projektu ALGADISK ma zostać opracowany mały, automatyczny reaktor biofilmowy o niskich kosztach operacyjnych i instalacyjnych, zdolny do wychwytywania znacznych ilości CO2. Oczekiwanym wynikiem będą produkty organiczne o wystarczająco wysokiej wydajności.

    Projekt ukierunkowany jest na zaspokojenie potrzeb małoskalowych jednostek produkcyjnych, które chcą wytwarzać produkty na bazie biomasy z alg, ale napotykają trudności z pozyskaniem technologii do tego celu.

    Badania podjęte przez konsorcjum projektowe na tym rynku wskazały na niedobór wydajnych i wszechstronnych reaktorów oraz brak wystarczających informacji na temat zrównoważenia i wykonalności produkcji alg. Wykazały również zapotrzebowanie na skalowalną, opłacalną jednostkę produkcyjną, która będzie w stanie dostarczać wartościowe produkty na bazie alg (składniki odżywcze dla ludzi i zwierząt, bionawozy) oraz biomasę (prekursory biodiesela).

    Co więcej MŚP wchodzące w skład konsorcjum są w szczególności zainteresowane układem, który zachowuje rentowność w małoskalowych instalacjach i zajmuje jak najmniej przestrzeni. Prócz technologii produkcji, istnieje także zapotrzebowanie na zorganizowaną i zintegrowaną bazę wiedzy. Wielu uczestników projektu interesuje się produkcją alg, ale brakuje im niezbędnych narzędzi do obliczenia opłacalności i sprawdzenia, który układ najlepiej spełnia ich potrzeby. Jednym z celów projektu jest zatem wypełnienie luki w wiedzy między działaniami badawczymi a potrzebami użytkowników końcowych.

    W oparciu o dane wejściowe użytkowników, dostarczone oprogramowanie projektowe będzie sugerować parametry instalacji, przeprowadzać analizę kosztów i zysków w celu obliczenia opłacalności, a także przedstawi prognozy dotyczące zrównoważenia środowiskowego układu. Zaproponowany układ będzie specjalnie dostosowany do potrzeb MŚP.

    Na chwilę obecną prowadzone są prace nad testami laboratoryjnymi, układem w skali pilotażowej oraz projektami mechanicznymi i elektronicznymi. Następnie powstanie prototypowy układ reaktora, który zostanie zainstalowany w obiekcie użytkownika końcowego. Pierwszy reaktor ALGADISK ma wedle planów zostać uruchomiony i przejść testy latem 2014 r.

    Projekt ALGADISK finansuje Komisja Europejska z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR), w ramach programu finansowania "Badania na rzecz stowarzyszeń MŚP" zarządzanego przez Agencję Wykonawczą ds. Badań Naukowych REA. Przez kolejnych 36 miesięcy nad projektem pracować będzie 11 uczestników z ośmiu krajów (3 stowarzyszenia, 4 małe i średnie przedsiębiorstwa i 4 instytucje badawcze).

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Inżynieria przemysłowa (ang. Industrial engineering) – dziedzina techniki, która zajmuje się przemysłem i teorią zarządzania. Rozwój inżynierii przemysłowej i jej konsolidacja z zarządzaniem jako jeden przedmiot nastąpił równocześnie z procesem modernizacji, która rozpoczęła się w następstwie rewolucji przemysłowej. Rozwój ten wynikał z potrzeby znalezienia rozwiązań dla problemów, które pojawiły się w organizacjach, i z potrzeby rozwoju nowych metod badawczych, które miały na celu zwiększenie efektywności produkcji i obniżenie kosztów produkcji i eksploatacji. Metody tych badań oparte są na modelach matematycznych i naukowych. Wraz z rozwojem industrializacji i tworzeniem organizacji zajmujących się świadczeniem usług, nie tylko rozszerzyło się pole sektora produkcyjnego, ale także przemysł. Inżynieria przemysłowa dostarcza rozwiązania dobrze pasujące do zamieniających się procesów produkcyjnych w obszarze zarządzania usługami i umożliwia poprawę procesów organizacyjnych, co znajduje odzwierciedlenie w oszczędnościach w kosztach operacyjnych, a tym samym zwiększa rentowność organizacji. Wydajność oprogramowania wyraża ilość pracy wykonanej w określonym przedziale czasu. Im więcej pracy program wykona w jednostce czasu, tym większa jest jego wydajność. Uściślając, wydajność programu jest mierzona liczbą jednostek danych wejściowych (rozmiarem danych), którymi w danym czasie program ten zarządza w celu przekształceniu ich na jednostki wyjściowe (dane). Matryca logiczna projektu - jest kompleksowym narzędziem stosowanym na etapie planowania działań projektowych, jak i późniejszego zarządzania realizacją projektu. W syntetyczny sposób przedstawia planowaną drogę realizacji i weryfikacji projektu. Formalnie została przejęta przez Komisję Europejską jako narzędzie ułatwiające projektowanie w 1992r. Niezależnie od rodzaju projektu dla którego matryca jest sporządzana zawiera ona zawsze elementy służące:

    Transaction Processing Performance Council (TPC) jest organizacją typu non-profit założoną w 1985 w celu zdefiniowania testów wydajnościowych w dziedzinie przetwarzania danych. Organizacja ta publikuje wyniki testów, które dzięki dobrze zdefiniowanej metodyce są uważane za obiektywne i weryfikowalne. Wyniki testów TPC są powszechnie stosowane dla porównywania wydajności systemów przetwarzania danych. Specyficzną cechą tych testów jest podawanie wyników, nie tylko w ilości transakcji w jednostce czasu, ale też obliczanie kosztu pojedynczych transakcji bazując na cenie katalogowej użytego systemu. Testy wydajnościowe TPC są stale rozwijane by uzyskać wyniki w sytuacjach zbliżonych do tych, w jakich pracują systemy podczas komercyjnego stosowania przez organizacje zajmujące się przetwarzaniem danych. Stąd na przykład wprowadzenie testów w podziale według kategorii "wielkość bazy danych", gdy eksperci stwierdzili, że liczba rekordów w bazie danych może istotnie wpływać na uzyskiwane wyniki wydajnościowe. Communicating Sequential Processes (CSP) – formalny język służący do opisywania wzorców interakcji w równoległych systemach obliczeniowych. CSP został po raz pierwszy opisany przez C. A. R. Hoare jednakże od czasu pierwszej publikacji został bardzo rozbudowany. CSP znajduje praktyczne zastosowanie jako narzędzie do określania i weryfikowania różnych aspektów funkcjonowania systemów równoległych. CSP jest cały czas przedmiotem aktywnych badań, w tym także pracy mającej na celu zwiększenie zakresu praktycznego zastosowania CSP (np. zwiększenie ilości systemów, które mogą być za jego pomocą analizowane).

    Komitet sterujący – jest organem wspierającym kierownictwo przedsiębiorstwa w jego działaniu. Dotyczy to głównie podejmowania strategicznych decyzji w zakresie przyszłej realizacji projektów inwestycyjnych podmiotu. Podejmuje on decyzje o tym, który z przedstawionych w danym momencie projektów ma być wcielony w życie, a który nie. Jest odpowiedzialny za długoterminowe zarządzanie projektem i jego monitoring. Oznacza to kontrolę realizacji projektu na poziomie strategicznym, weryfikacji zgodności projektu z przyjętymi wcześniej celami i utrzymaniem założonych ram: zakresu, kosztów i terminów czasowych. W przypadku jakichkolwiek zmian w projekcie, muszą one być najpierw przedstawione komitetowi, a potem przez niego zatwierdzone. Tylko wtedy można je uwzględnić w projekcie. Komitet sterujący ocenia i akceptuje, na zasadzie konsensusu, zaproponowane przez zespół projektowy działania dla realizacji projektu. Zajmuje się także ich koordynacją i spójnością z innymi realizowanymi projektami. Komitet sterujący powołuje grupy robocze i wybiera ekspertów, z którymi przedsiębiorstwo będzie współpracować przy projekcie. Przed komitetem odpowiada kierownik projektu (bądź dyrektor – w zależności od wielkości i działalności jednostki gospodarczej). Produkcja w toku – termin używany w rachunkowości finansowej na określenie części produkcji przedsiębiorstwa, która nie została ukończona na koniec okresu rozliczeniowego (miesiąca), obejmuje produkty lub usługi w fazie tworzenia, na które poniesiono nakłady finansowe (zakupione materiały lub usługi obce, zapłacone lub należne wynagrodzenia pracowników itp.), lecz które nie osiągnęły jeszcze statusu wyrobów gotowych. Produkcję w toku wraz z półfabrykatami zalicza się do produkcji niezakończonej przedsiębiorstwa. Praktyczne rozróżnienie pomiędzy półfabrykatami i produkcją w toku bywa często trudne. Przyjmuje się, że półfabrykatem można określić produkt nieukończony, który przeszedł określone fazy procesu technologicznego i nadaje się do zmagazynowania, czyli można go zewidencjonować ilościowo i wartościowo, natomiast produkt niespełniający tych warunków zaliczany jest do produkcji w toku. Przykładem półfabrykatu może być gotowy podzespół (np. podwozie lub rama) pojazdu w produkcji, a przykładem produkcji w toku – przechodzący naprawę pojazd szynowy, w którym np. dokonano wymiany poszycia pudła i rewizji wózków, a nie ukończono regeneracji zderzaków lub wymiany sprzęgów.

    Pedagogika zdolności - nauka i sztuka szczególnego rodzaju wychowania, które jest skierowane na harmonijną i wszechstronną realizację potencjału twórczego wychowanka. Dążenie do stworzenia jednostce takich warunków, w których będzie mogła rozwijać swoje talenty oraz osobowość. Niezbędne jest wychowywanie z atmosferze piękna, dobra, prawdy i szczęścia. „Zasób twórczości” posiada osoba, a urzeczywistnienie potencjału należy wspomóc w relacji „uczeń-mistrz”. Jako nauka jest oparta na urzeczywistnianiu „mistrzostwa” w określonych dziedzinach przez jednostkę dzięki osobie, która mistrzostwo w danej dziedzinie już osiągnęła. Next Generation Nuclear Plant, NGNP – projektowany reaktor jądrowy IV generacji bazujący na metodzie reaktora bardzo wysokotemperaturowego (ang. Very High Temperature Reactor, VHTR). Oprócz tradycyjnej produkcji energii przez reaktor, dzięki wysokiej temperaturze wyjściowej sięgającej nawet do 1000 °C, możliwe będzie użycie reaktora także do wytwarzania ciepła dla konsumentów oraz do produkcji wodoru w termochemicznym cyklu jodowo-siarkowym.

    Metody obliczania pierwiastka kwadratowego: Wiele metod obliczania pierwiastka kwadratowego z dodatniej liczby rzeczywistej S wymaga wartości początkowej. Jeśli ta wartość jest zbyt odległa od aktualnej wartości pierwiastka, obliczenia będą znacznie wydłużone. w związku z tym jest wysoce pożądane aby mieć oszacowanie tej wielkości, które może być nawet bardzo niedokładne ale proste do wyznaczenia. Jeśli S ≥ 1, niech D będzie liczbą cyfr po lewej stronie przecinka dziesiętnego. Jeśli S < 1, niech D będzie ujemną liczbą zer bezpośrednio na prawo od przecinka dziesiętnego. Wtedy oszacowanie jest następujące:

    Europejski System Handlu Emisjami (UE ETS), — znany także jako "wspólnotowy rynek uprawnień do emisji dwutlenku węgla (CO2)" lub system ETS. Jest pierwszym i największym systemem handlu emisjami CO2 na świecie. UE ETS jest dzisiaj jedynym rynkiem emisji CO2 opartym na wiążącym krajowym i regionalnym ustawodawstwie (dyrektywa ETS Unii Europejskiej). Od reformy strukturalnej dyrektywy ETS, przyjętej w Pakiecie Energetyczno-Klimatycznym 12 grudnia 2008 przez kraje Unii Europejskiej, obowiązuje zakup uprawnień do emisji CO2 (EUA) na giełdzie przez firmy przemysłu energochłonnego i wytwarzania energii elektrycznej po wykorzystaniu przyznanej puli uprawnień przyznanym Państwom Członkowskim UE.Od 2012, handel uprawnieniami do emisjami CO2 (EUA) odbywa się głównie na giełdzie ICE w Londynie i EEX we Frankfurcie. Unia Europejska jak i Państwa Członkowskie wprowadzają nowe uprawnienia na rynek emisji CO2 przez aukcje na giełdach ICE i EEX na podstawie rozporządzeń przyjetych przez Komisję Europejską. W Polsce, rejestr uprawnień do emisji CO2 jest prowadzony przez Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBIZE) podlegający Ministrowi Środowiska.

    DPM (Direct Part Marking) to technologia znakowania bezpośredniego, która wykorzystywana jest w różnych sektorach gospodarki. Polega na nanoszeniu kodu kreskowego (lub innych znaków alfanumerycznych) bezpośrednio na produkty, materiały i podzespoły. Technologia DPM powstała dla potrzeb NASA i początkowo wykorzystywana była do znakowania części promów kosmicznych. Wdrożenie technologii umożliwia między innymi monitorowanie ruchu oznaczonych przedmiotów – od momentu produkcji aż po wycofanie ich z użycia. Tym co wyróżnia metodę trwałego znakowania (DPM) od alternatywnych form znakowania jest jej trwałość (niezniszczalność), odporność na niekorzystne warunki zewnętrzne oraz możliwość zakodowania dużej ilości informacji (do 3600 znaków) na niewielkiej powierzchni. qBittorrent – klient P2P sieci BitTorrent napisany przy użyciu języka C++ oraz biblioteki Qt w wersji 4.1. Program jest rozpowszechniany na licencji GPL. Twórcą projektu jest francuski student Christophe Dumez, oparł on swój projekt na bibliotece libtorrent autorstwa Arvida Norberga, przez co ten projekt można łatwo przenosić pomiędzy różnymi platformami. Od wersji 0.7.1 projekt jest tworzony przy wykorzystaniu biblioteki Qt w wersji 4.2. Głównym celem projektu jest stworzenie intuicyjnego i wielo-platformowego klienta sieci BitTorrent, który będzie wspierał najnowsze rozwiązania techniczne i nie potrzebował zbyt wielu zasobów systemowych.

    (Learning by doing) Uczenie się poprzez pracę to pojęcie związane z teorią ekonomii. Odnosi się do zdolności pracowników do zwiększania ich wydajności poprzez wykonywanie regularnych czynności podczas pracy. Wzrastająca wydajność jest efektem praktyki, samoudoskonalania się pracownika oraz tylko w niewielkim stopniu zależna od rozwoju technologicznego. Kapitał ludzki jest więc w produkcji równie istotny jak kapitał rzeczowy. Wydajność pracy rośnie wraz ze wzrostem doświadczenia. Projekt Dedal (ang. Project Daedalus) – studium teoretyczne, opracowane w latach 1973-1978 przez Brytyjskie Towarzystwo Międzyplanetarne, dotyczące zaprojektowania i wysłania w kosmos międzygwiezdnego statku kosmicznego napędzanego energią powstałą w wyniku fuzji jądrowej. Założenia projektu przewidywały dotarcie do Gwiazdy Barnarda przed upływem 50 lat od startu. Wymagałoby to podróżowania z prędkością około 12% prędkości światła. Takie osiągi byłyby niemożliwe do uzyskania przy pomocy rakiet o napędzie chemicznym, zatem projekt wymagał statku o napędzie jądrowym, który był przedmiotem wcześniejszych analiz w czasie programu Orion. Spodziewano się zatem uzyskać jądrowy napęd pulsacyjny, mikroeksplozji termojądrowych o częstości 250 na sekundę.

    Eter dimetylowy, dimetyloeter, DME (CH3OCH3) – organiczny związek chemiczny z grupy eterów, bezbarwny gaz o charakterystycznym zapachu. W postaci gazowej jest rozpuszczalny w wodzie. Używany jest jako gaz pędny w sprayach aerozolowych oraz, w połączeniu z propanem, do usuwania brodawek w kriogenicznych warunkach. Dimetyloeter może również stanowić paliwo alternatywne dla LPG, LNG, benzyny i oleju napędowego. Może być produkowany z gazu ziemnego, węgla lub biomasy. Wydajność procesu technologicznego – stosunek ilości produktu, który jest otrzymywany w jednostce czasu w konkretnych warunkach technologicznych, do ilości, która teoretycznie może być otrzymana w tym czasie. Jedną z miar wydajności procesu jest też materiałochłonność (wydajność materiałowa):

    Dodano: 21.03.2013. 17:37  


    Najnowsze