Rúten við framleðslu vetnis

Vetni
Vetni virðist að mörgu leyti vera ákjósanlegt framtíðareldsneyti. Notkun þess er afar náttúruvæn og hentar vel þeim, sem aðhyllast sjálfbærni. Framleiðsla vetnis kostar hins vegar mikla orku.

 

 

 

 

 

 

 

Vetni er algengasta frumefni jarðar en vatn, H2O er um 71% af heildarmassanum. Orkulindin er því í raun nánast óþrjótandi. Vetnið er bundið í vatni, kolefnisorkugjöfum og lífverum. Vetnisframleiðsla úr kolefnisorkugjöfum losar koltvísýring og er því ekki ákjósanleg framleiðsluaðferð. Vinnsla vetnis úr vatni með rafgreiningu (elektrólysu) er hins vegar algjörlega mengunarfrír ferill þar sem afurðin er einungis vetni og súrefni. Rafgreiningin þarf þó mikla raforku sem eðli málsins samkvæmt mengar, ef orkan er framleidd með olíu eða gasi, en er nánast mengunarfrí ef orkan kemur frá orkuverum sem byggja á fallvötnum, jarðhita, sólarorku, vindorku, orku sjávarfalla, hafstrauma o.s.frv.

 

 

 

 

Þjóðir, sem ekki hafa greiðan aðgang að ódýru rafmagni, sem framleitt er með mengunarlitlum ferlum, hafa lengi leitað að ódýrum og vistvænum aðferðum til að framleiða orkugjafa.  Einungis sólarljósið virðist vera fýsilegur, mengunarfrír kostur. Nokkrar aðferðir til að breyta umbreyta sólarorkunni með beinum eða óbeinum hætti í nýtanlega orku eru þekktar:

a) breyta sólarokunni beint í raforku með t.d. sólarrafhlöðum, tækni sem enn eru að þróast
b) breyta korni í etanól 
c) ræktun korntegunda til eldsneytisgerðar

Ný aðferð til að vinna vetni
Vandamálið sem þarf að leysa er að nýta sólarljósið þ.e. sólarorkuna til að kljúfa vatn í vetni og súrefni.
Nú hafa vísindamen við efnafræðideild Háskólans í Rochester, New York í Bandaríkjunum bent á leið til að framleiða vetni á einfaldan og ódýran hátt.  Aðferðin byggist á því að herma eftir sjálfri náttúrunni þ.e. ljóstillífuninni á efnafræðilegan hátt á efnafræðistofu. Tilraunir í þessa átt hafa hingað til ekki sýnt fram á arðbærar aðferðir til að framleiða vetni og súrefnisframleiðsla virðist enn flóknari.  Rannsóknarteymi undir stjórn Dr. Kohl hefur nú kynnt til sögunnar nýja aðferð sem felur í sér notkun efnasambands frumefnisins rútens og hvata til að kljúfa vatn í vetni og súrefni og framleiða rafeindir. Athygli vekur að á vissum stigum ferilsins er notast við 25 gráðu og 100 gráðu heitt vatn.

 Etv. er þetta eitthvað fyrir hugvitsama Íslendinga til að nýta jarðvarmann enn betur? Eða kemur þessi uppgötvun til með að gera út af við drauma Íslands til að verða vetnisframleiðsluland? Gaman væri að fá að heyra álit sérfræðinga á þessu.    

 

 

 

 

 

 

 

Rúten
Rúten (ruthenium) er frumefni og telst til svokallaðra "hliðarmálma". Það er silfurlitað og sveigjanlegt. Það hefur sætistöluna 44 og finnst of í samböndum með platínu. Það hefur verið nýtt á ýmsan hátt t.d. hafa menn blandað því í gullhúð á vönduðum oddum sjálfblekunga t.d. Parker 51 pennans. Íblandað títan í litlum mæli minnkar það tæringu málmsins 100 falt.   

Til hliðarmálma teljast 38 frumefni. Hliðarmálmarnir eru teygjanlegir og leiða hita og rafmagn vel, líkt og allir málmar. Athyglisvert er að gildisrafeindir hliðarmálma (rafeindirnar sem þeir nota til að bindast öðrum efnum) eru í nokkrum hvolfum en ekki einu eins og algengast er. Meðal hliðarmálma eru til dæmis járn, kóbalt og nikkel en það eru einu frumefnin sem við vitum að mynda segulsvið.

 

"Keep it Simple"
BB King

 

 

ref.
Science, 3. apríl 2009
http://svavarjonatans.blog.is/blog/svavarjonatans/
http://visindavefur.hi.is/svar.php?id=4966
http://en.wikipedia.org/wiki/Ruthenium

RUTHENIUM. A hard, silvery-white metal, symbol Ru, having a specific
gravity of 12.4, a melting point of about 4190°F (2310°C), and a
Brinell hardness of 220 in the annealed state. The metal is obtained
from the residue of platinum ores by heat reduction of ruthenium
810 RUTHENIUM
oxide, RuO2, in hydrogen. Ruthenium is the most chemically resistant
of the platinum metals and is not dissolved by aqua regia. It is
used as a catalyst to combine nitrogen in chemicals. As ruthenium
tetroxide, RuO4, it is a powerful catalyst for organic synthesis, oxidizing
alcohols to acids, ethers to esters, and amides to imides.
Ruthenium has a close-packed hexagonal crystal structure. It has a
hardening effect on platinum, 50% addition of ruthenium raising
Brinell hardness from 30 to 130 and the electrical resistivity to double
that of pure platinum. Ruthenium-platinum alloys are used for
electric contacts, electronic wires, chemical equipment, and jewelry.
The alloy with 5% ruthenium has a tensile strength, annealed, of
60,000 lb/in2 (414 MPa) with elongation of 34% and Brinell hardness
of 130. The hard metal has a Brinell hardness of 210. The alloy with
10% ruthenium as a tensile strength of 85,000 lb/in2 (586 MPa), and a
Brinell hardness of 190 in the soft condition and 280 when
hard-drawn.
Several ruthenium intermetallic compounds hold promise for
potential high-temperature, aircraft-turbine parts because of their
high melting temperature and evidence of room-temperature ductility.
Identified at General Electric’s Research & Development
Center are aluminum ruthenium with a specific gravity of 7.95
and a melting temperature of 4100°F (2060°C); ruthenium scandium,
7.40, 3992°F (2200°C); and ruthenium tantalum, 14.83,
3776°F (2080°C). AlRu and RuSc are the most promising because
of their light weight and better ductility. Al47Ru53 is the most
oxidation-resistant, and Al48RuY could be used at temperatures up
to 2280°F (1250°C).

Athugasemdir

[Júlíus Valsson, 12.4.2009 kl. 12:09]

Takk fyrir ábendinguna Gunnar Þór.
Hér er auðvitað átt við vatn, sem reyndar er talið vera 71%.

(það er greinilega varasamt að blogga mikið á nóttunni um vísindi)