Një reaktor i ri elektrik është në horizont për të reduktuar emetimet industriale

Studiuesit e Universitetit të Stanfordit kanë projektuar një lloj të ri të reaktorit termokimik të aftë për të gjeneruar sasi të mëdha të nxehtësisë së nevojshme për shumë procese industriale, duke përdorur energji elektrike në vend të djegies së lëndëve djegëse fosile. Dizajni është më i vogël, më i lirë dhe më efikas se teknologjia ekzistuese e karburanteve fosile.

Shumica e reaktorëve termokimikë standardë punojnë duke djegur lëndë djegëse fosile për të ngrohur një lëng që më pas rrjedh në tuba në reaktor, njësoj si një bojler që dërgon ujë të nxehtë në radiatorët prej gize, por me izolim më të mirë dhe në temperatura shumë më të larta. Kjo kërkon një sasi të mjaftueshme të infrastrukturës dhe ka shumë mundësi për humbje të nxehtësisë gjatë rrugës.

Reaktori i ri i elektrizuar përdor induksion magnetik për të gjeneruar nxehtësi, të njëjtin lloj procesi që përdoret në furrat me induksion. Në vend që të transferojë nxehtësinë përmes tubave, ngrohja me induksion krijon nxehtësi në reaktor duke shfrytëzuar ndërveprimet midis rrymave elektrike dhe fushave magnetike.

Nëse dëshironi të ngrohni në mënyrë induktive një shufër çeliku, për shembull, mund të mbështillni një tel rreth tij dhe të kaloni një rrymë alternative përmes spirales. Këto rryma krijojnë një fushë magnetike lëkundëse, e cila nga ana tjetër shkakton një rrymë në çelik. Dhe meqenëse çeliku nuk është një përcjellës i përsosur i elektricitetit, një pjesë e asaj elektriciteti shndërrohet në nxehtësi. Kjo metodë ngroh në mënyrë efektive të gjithë copën e çelikut në të njëjtën kohë në vend që të gjenerojë nxehtësi nga jashtë në brendësi.

Studiuesit përdorën elektronikë të re me efikasitet të lartë të zhvilluar nga Juan Rivas-Davila, profesor i asociuar i inxhinierisë elektrike dhe bashkëautor i punimit, për të prodhuar energjinë e nevojshme elektrike. Më pas ata përdorën këto rryma për të ngrohur në mënyrë induktive një rrjet tre-dimensionale të bërë nga një material qeramik me përçueshmëri të dobët në thelbin e reaktorit të tyre.

Struktura e grilës është po aq e rëndësishme sa vetë materiali, pasi vrimat e zvogëlojnë artificialisht edhe më tej përçueshmërinë elektrike. Dhe këto zbrazëtira mund të mbushen me katalizatorë, materiale që duhet të ngrohen për të filluar reaksionet kimike. Kjo lejon një transferim edhe më efikas të nxehtësisë dhe do të thotë që një reaktor i elektrizuar mund të jetë shumë më i vogël se reaktorët tradicionalë të karburanteve fosile.

Studiuesit përdorën reaktorin për të shkaktuar një reaksion kimik, të quajtur një reagim i zhvendosjes së gazit të ujit, duke përdorur një katalizator të ri të qëndrueshëm të zhvilluar nga Matthew Kannan, një profesor i kimisë në Stanford dhe bashkëautor i punimit. Reagimi, i cili kërkon nxehtësi të lartë, mund ta kthejë dioksidin e karbonit të bllokuar në një gaz të vlefshëm që mund të përdoret për të krijuar lëndë djegëse të qëndrueshme. Në një demonstrim, reaktori ishte mbi 85% efikas, duke treguar se ai konverton pothuajse të gjithë energjinë elektrike në nxehtësi të përdorshme.

Studiuesit tashmë janë duke punuar për të rritur teknologjinë e re të reaktorit dhe për të zgjeruar aplikimet e saj të mundshme. Ata po përshtatin të njëjtat ide për të projektuar reaktorë për kapjen e dioksidit të karbonit dhe prodhimin e çimentos, dhe po bashkëpunojnë me partnerë industrialë në industrinë e naftës dhe gazit. Ata gjithashtu kryejnë analiza ekonomike për të kuptuar se si do të dukeshin zgjidhjet e qëndrueshme në të gjithë sistemin dhe si mund të bëheshin më të përballueshme.