Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

Трамп распорядился начать передачу власти Байдену
В Париже начался суд против Николя Саркози
Главная страница » Новости » Просмотр
Версия для печати
Физики придумали, как избавиться от выбросов в воздухе
19.11.20 21:46 Наука, техника, образование

Ученые Института общей физики РАН нашли решение проблемы загазованности городов. Они предлагают использовать открытый ими новый вид микроволнового разряда для уничтожения автомобильных выхлопов и промышленных выбросов. Устройство, которое можно установить на заводской трубе, будет мгновенно нагревать ядовитые газы до нескольких тысяч градусов, и это разрушит опасные вещества. Также выхлопы можно уничтожать и прямо в атмосфере. В качестве эксперимента сотрудники ИОФ РАН успешно очистили воздух, взятый в час пик в Лефортовском автомобильном тоннеле в Москве. После обработки содержание вредных веществ в пробе сократилось в 2–6 раз.

Новый вид

В основу будущей системы очистки воздуха ляжет новый вид газового разряда, открытый учеными Института общей физики РАН и получивший название самоподдерживающегося несамостоятельного разряда (СНС).

— Мы открыли новый вид разряда, который производится тем же самым микроволновым излучением, но его физика отличается от физики известных газоразрядных процессов, — пояснил заведующий лабораторией газокинетических явлений в СВЧ-разряде ИОФ РАН Игорь Коссый.

По классическим физическим теориям микроволновые газовые разряды могут быть двух категорий: самостоятельные, протекающие без внешнего ионизирующего воздействия, и несамостоятельные, подпитывающиеся дополнительным к микроволнам ионизатором. Новый вид разряда ломает эти представления, это неизвестная ранее форма.

СНС-разряд — это последовательность переходов от самоподдерживающегося к несамостоятельному разряду. Он возникает под воздействием микроволн, генерируемых гиротроном — электровакуумным СВЧ-генератором. Появляясь в объеме газа, который существенно меньше объема микроволнового пучка, разряд распространяется "нитями" вдоль оси пучка, мгновенно нагревая газ до температуры в несколько тысяч градусов Цельсия. Потом он быстро охлаждается до исходной температуры. При этом экологически вредные примеси разрушаются. При необходимости СНС-разряду можно придавать необходимые размер и форму.

Тоннельный эксперимент

Доказать эффективность СНС-разряда для уничтожения вредных примесей ученые ИОФ РАН решили на пробах, взятых в Лефортовском тоннеле в Москве. Это одно из самых загруженных направлений города, где проезжает до 8 тыс. автомобилей в час.

В газовой смеси физики обнаружили 13 химических элементов. Концентрация четырех из них — ацетальдегида, этилбензола, трихлорметана и стирола — превышала допустимые нормы. Химический коктейль закачали в специальную камеру, где воздействовали на него 15 микроволновыми импульсами, которые спровоцировали СНС-разряд. В результате содержание этих веществ в пробе воздуха уменьшилось в 2–6 раз. Экспериментаторы уверены, что благодаря увеличению числа газовых разрядов можно добиться еще более значительного снижения концентрации вредных веществ.

У новой технологии уничтожения вредных выбросов есть значительные преимущества перед существующими. Самое важное из них — универсальность. СНС-разряд может сжигать любые виды вредных веществ, а сегодняшние методы применяются только к отдельным типам загрязнителей. Кроме того, предложенный способ очистки позволяет сэкономить на электроэнергии. По подсчетам разработчиков, для очистки 1 куб. м воздуха понадобится всего 0,005 кВт/ч.

Эффективная очистка

Идея использования СНС-разряда для очистки воздуха заслуживает внимания, считает старший научный сотрудник лаборатории импульсно-пучковых, электроразрядных и плазменных технологий Томского политехнического университета Роман Сазонов.

— У такого разряда есть ряд преимуществ, например высокая концентрация электронов в плазменных каналах и быстрый нагрев газовой среды до температуры порядка 3–7 тыс. К (2,7–6,7 тыс. градусов Цельсия. — "Известия"), — объяснил эксперт.

По его словам, такие условия обеспечивают эффективную очистку от органических соединений, что и продемонстрировали физики ИОФ РАН, очистив образцы воздуха из Лефортовского автотоннеля.

Предложенный метод очистки воздуха — эффективный способ применения мощных гиротронов, которые разрабатываются в последние годы и могут работать с высоким КПД, отметил заведующий кафедрой радиоэлектроники Томского национального исследовательского государственного университета профессор Григорий Дунаевский.

Животные страхи

По мнению эксперта, использование микроволнового излучения для очистки воздуха перспективно. Но специалист также обратил внимание, что ученые намерены применять для инициации СНС- разряда излучение миллиметрового диапазона частот не только в камере, но и в открытом пространстве, что пока преждевременно.

— Дело в том, что используемая длина волны — 4 мм. Это крайне высокочастотный (КВЧ) диапазон, воздействие колебаний которого на живые организмы может быть существенным даже при очень малых мощностях. Это пока исследуется, — заметил Григорий Дунаевский.

Недостаточную изученность воздействия СНС-разряда на живые организмы отметил и профессор кафедры прикладной экологии РУДН Александр Хаустов.

— Какой эффект будет от таких воздействий на живые организмы? Никто не сует голову во включенную микроволновку. Считаю, что преждевременно говорить о высокой эффективности метода без проведения экологической экспертизы и экспериментов с живыми организмами, — сказал эксперт.

Сложности с внедрением технологии видит и доцент кафедры прикладной экологии РУДН Татьяна Ледащева, хотя и считает ее перспективной для очистки промышленных выбросов.

— Применение новой технологии могло бы способствовать решению проблемы вредных выбросов. Однако надо считать и экономическую оправданность, и сложность установки такого оборудования в дополнение к уже существующему, — сказала она "Известиям".

Применение СНС-разряда для очистки выбросов в атмосферу положительно отразится на состоянии окружающей среды, уверен координатор программы экологизации промышленности Всемирного фонда дикой природы Игорь Шкрадюк. Чтобы добиться повсеместного использования новой технологии, предстоит решить ряд практических сложностей — таких как нехватка гиротронов и их высокая стоимость.

— У нас есть масса производств, которые выбрасывают большое количество вредных веществ. Это птицефабрики, свинофермы, мясокомбинаты, нефтеперерабатывающие заводы. В таком случае начать стоит с применения СНС-разряда для очистки концентрированных выбросов этих предприятий, — считает Игорь Шкрадюк.

По словам эксперта, плазменная очистка воздуха способна принести пользу для экологии в масштабах всей планеты. Поэтому в будущем установка подобных систем на вредных производствах должна стать обязательной, считает он.

 

valerius, RU19.11.20 23:15
Э.... Давайте по порядку... Когда топливо сгорает в двигателе, газы имеют температуру 2500К, расширяются, совершая работу и остывают, А потом их снова нагреть разрядом до "нескольки тысяч градусов"? Вы, вообще, мозг включаете?
XP Best, EU20.11.20 14:14
2500К -это по Кельвину или 2,500,000 по Цельсию?
При нагреве идет расщепление сложных углеводоров и их оксиление. По факту, ничего не распадается на атомарное состояние, понюхайте выхлопную трубу. И при многих процесах окисления (горения и даже взрывов)не полностью происходи сгорание либо неполный распад рабочего тела. Они предлагают как бы дожечь выбросы авто и вообще дожечь то, что не сжигалось.
Мороз, UA21.11.20 01:05
В результате содержание этих веществ в пробе воздуха уменьшилось в 2–6 раз.
----------------
И какие вещества образовались в результате? Почему не сказали? Угарный газ? Этены? Что именно?
_STRANNIK, ru21.11.20 01:24
Однако надо считать и экономическую оправданность, и сложность установки такого оборудования в дополнение к уже существующему, — сказала она "Известиям".

...........................

Нечего тут считать. Золотой будет та технология...
Аббе, RU21.11.20 05:12
Тут пять применений.
1)дожигать углеводороды и производные углеводородов до... Вот до чего именно - не сообщили. Конечных продуктов может быть чуть больше, чем углекислый газ СО2 и угарный газ - СО.
2) Пощупать этими разрядами хлорорганику. Диоксины ещё никому не добавляли здоровья.
3) Газовый разряд в воздухе, как средство создания "плазменного шара". Искажение, а может и крайнее ослабление отражённого РЛС сигнала. Обычное механическое СТЕЛС покрытие дорогое и быстро разрушается. Интересно будет узнать, как поведёт себя РЛС картина отражений от всей военной техники.
4) Что произойдёт, если на пути высокоскорорстного тела в атмосфере загорится такой вот СВЧ разряд? В первую очередь - потеря картинки в любом диапазоне электромагнитного излучения. Трудно что то видеть сквозь пламя. Как то изменится аэродинамика полёта этого тела. Но здесь всё сильно будет зависеть от соотношения энергии тела (читая снаряда) и прилагаемой этим разрядом на тело мощности.
5) Вопрос вопросов. Про этот диапазон КВЧ писали интересные тексты. Уверяли, что можно найти "окна непрозрачности" атмосферы. То есть - можно обмниваться информацией с прекрасной гириной канала на 1000-2000 метрах, но уже на 4000 и более метрах сигнал вообще сдохнет бесследно.
Тактическая сеть для роты-батальона и никто в 5 километрах от них ничего не осознает.
Тут ещё серьёзный вопрос с направленностью излучения. 4 мм - совсем даже не полмикрона - зелёный свет. Тут в 8000 раз больше длина волны.
С другой стороны - никто не мешает раздуть диаметр антенны до метра.
Понимаете? При длине волны в 0,55 мкм и диаметре зеркала в 120 мм сугубо теоретически можно получить изборажение миллиметровой точки с 206 метров. Фактически всё намного хуже, но порядов величины именно такой.
Умеличим длину волны в 8000 раз. И увеличим диаметр зеракала (или поля излучателей) в 8 раз. И получаем с 200 метров дифракционное пятно от излучателя в (крайне грубо) один МЕТР.
И за пределами этого пятна от излучения почти ничего не остаётся..
На пределе дальности досягаемости излучения (условно 3 км) развешиваем беспилотники-ретрансляторы. Можно вообще не в воздухе. На земле,на деревьях, на вершине холмов/терриконов. На вершинах опор высоковольтных ЛЭП. И излучение 50 герц можно использовать как подпитку энергией для приёмо-передатчика.
И получаем канал связи неограниченной длины.
Технология сильно новая и не факт, далеко не факт, что у противника найдётся хотя бы индикатор факта наличия такого излучения.
Не удивлюсь, если такие вот КВЧ захотят и смогут применять для распознания "что то там шевелится" под покровом листвы в самой густой чаще леса.
*****************************************************
Вот такието у нас интересные перспективы вырисовываются.
Мир меняется. Меняется быстро и существенно. 100 лет назад факт наличия телеграфной линии в Кремль и радиостанции с дальностью приёма в 200 км были пределом возможного? Сегодня в миллиарды раз больше и существеннее.
Как это скажется на бытии людей, на экономике, на военном деле?
Поживём - увидим.
Хотя есть немалые шансы, что доживут НЕ ВСЕ.
argus98, RU21.11.20 10:50
"И какие вещества образовались в результате? Почему не сказали? Угарный газ? Этены? Что именно?"(с) -

- разнообразные оксиды азота и кислоты на базе азота
English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» Алексей Скрипалевич Навальный
» Дж.Сорос о "доктрине Сороса" и препятствующей глобализму политике США
» История в стиле минимализм
» Исраэль Шамир о феномене и опасности «мирового еврейства». Компиляция.
» Дискурс драпировки Мавзолея
» Ковид-19. Что же все таки происходит. Мнение почти участника событий.
» Законность ограничительных мер в связи с КОВИД-19. Вопросы без ответов
» Технические работы на сервере

 Новостивсе статьи rss

» Байден поделился планами на первые 100 дней своего президентства
» Китай впервые использует связь 5G в строительстве мостов
» Сбор резервистов в Донецке стал следствием поражения Карабаха — Ходаковский
» Минприроды предложит новую программу генеральной уборки Арктики
» Патрушев: В этом году в Крыму было предотвращено четыре теракта
» Ученые выяснили, что наша Галактика вытягивается и скручивается
» Эксперт объяснил, почему США оспаривают территориальные воды России
» Половина кабмина Армении подала в отставку, ожидается еще два увольнения

 Репортаживсе статьи rss

» Высокие технологии изменят жизнь российского села
» Синтез с опытом деления. "Росатом" углубляет базовые компетенции, развивает новые и меняется сам
»  Летать быстрее звука - когда вернутся в небо сверхзвуковые пассажирские самолеты
» Руководитель ракетных войск и артиллерии рассказал "РГ" о новом, "умном" оружии
» Сибирские ученые придают металлам и сплавам принципиально новые свойства
» К 2035 году Китай завершит социалистическую модернизацию экономики
» Оздоровление Волги, Байкала и Телецкого озера стало национальным приоритетом
» Крылья Арктики: как российские самолеты и вертолеты вернулись на Север

 Комментариивсе статьи rss

» «Турецкая мечта»: Анкара борется за влияние в республиках бывшего СССР
» "Дело не только в истребителях": США показали Европе свое истинное лицо
» Как кыргызский язык стал «русским» и почему это закономерно.
» RAND Corporation (США): измотать Россию и вывести ее из равновесия
» Возобновляемая энергетика в России: быть или не быть?
» Нацпроекты нуждаются в серьезной доработке
» Теории заговора, которые удалось доказать
» Главная проблема современных марксистов в ложной самоидентификации

 Аналитикавсе статьи rss

» Восьмое криптопослание Госдуме
» «Прощай, Америка»: китайский вариант Евросоюза
» Трамп показал Америке правду, которую она не сможет перенести
» Есть ли у Европы альтернативы российскому газу
» Взломанная демократия Америки
» Пять главных загадок Второй карабахской войны
» Энергия Байдена
» Байден победил, но «Америка Трампа» оказалась половиной США
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2020 Inca Group "War and Peace"