Anonim

Image
Tehnički urednik Kevin Cameron dijeli bogatstvo motociklističkog znanja, iskustava, uvida, povijesti i još mnogo toga. Svijet ciklusa

Nedavno sam naišla na web mjesto koja je uspoređivala najčešće korištene metale u smislu energije potrebne za njihovu proizvodnju. To otvara zanimljiva pitanja. Moramo li kritizirati proizvođače automobila i motocikala zbog toga što koriste više aluminija u svojim vozilima i manje čelika? Trošak energije za dobivanje kilograma aluminija iz njegove rude aluminij-oksida (boksita) otprilike je 10 puta veći od trošenja trošenja željeza u čelik. Ili ćemo ih pohvaliti jer manja težina tih vozila zahtijeva manje goriva kako bi ih ubrzala u vožnji za čekanje i kretanje?

Članak se nastavlja ispod:

Pokreće By Image

PROVJERITE VIŠE VRHUNSKOG CENTRA KEVINSKOG KAMERONA

Zamislite da pobijedim na lutriji i otvorim katalog dodataka Ducati u potpuno novom vidu. Ovaj put sam ovdje da kupim, a ne samo da zurim. I zaokružim svaki prekrasan tantaliziran predmet od titana koji mogu pronaći. Ali moje veselje pretvara se u pelin jer shvaćam da je trošak energije za proizvodnju jednog kilograma titana 25 puta veći od kilograma čelika. Hmm, pretpostavljate li da postoji tako nešto kao Ural katalog dodatne opreme?

Tijekom Drugog svjetskog rata veliki dio proizvodnje tada nove hidroelektrične brane Grand Coulee korišten je za proizvodnju aluminija, uglavnom za proizvodnju vojnih zrakoplova. No, budući da hidroelektrane isporučuju samo 6 posto električne energije u SAD-u, stvarna priča o proizvodnji aluminija nisu samo volti i naponi poslani u doista impresivne procesne reaktore u Halu. Veliki dio snage za proizvodnju aluminija dolazi iz električnih elektrana na ugalj ili iz nuklearnih postrojenja. Oboje rade s prosječnom učinkovitošću od oko 35 posto, tako da je stvarna potrošena energija u postrojenju za proizvodnju električne energije gotovo tri puta veća od samo kilovat-sati.

Ali tada dio snage dolazi iz turbinskih postrojenja na prirodni plin čija je prosječna učinkovitost (u SAD-u) bila 43 posto u 2016. Mnogo bolja.

Povezano:

Image

Kako djeluju klipni prstenovi motocikla?

<em> Cikluski svijet </em> Tehnički urednik Kevin Cameron odgovara na vaše inženjerstvo i mehanička pitanja

Razmišljajući o tome, znam da je prirodni plin uglavnom metan, koji se sastoji od jednog ugljikovog atoma vezanog na četiri atoma vodika. To znači da izgaranje prirodnog plina stvara samo pola manje ugljičnog dioksida koliko i gorivo ugljena ili ugljikovodičnih tekućina za dati energetski ishod. No prije nego što se počnem osjećati dobro s tim (i o činjenici da postrojenja za plinske turbine u kombiniranom ciklusu, koje sada neprestano zamjenjuju američke elektrane, mogu usko približiti 60-postotnu učinkovitost), sjećam se da američki prirodni plin sada u velikoj mjeri dolazi iz novog kombinacija horizontalnog bušenja i hidro-lomljenja („fracking“) - što mnoge osobe koje se ne bave okolišem ne vole.

Hidro-lomljenje ubrizgava uglavnom vodu koja sadrži pijesak i dodatke viskoznosti u provrte u bušotinama pri tlaku do 15.000 psi. Pritisak uzrokuje lomove u okolnoj stijeni (škriljevac koji nosi ulje ili plin), a zrnca pijeska ili aluminij-oksida (koja se nazivaju "propanti", jer njihovi potporni otvori lome) se prenose u njih. Rezultat je mreža sitnih pukotina kroz koje se nafta ili plin mogu premjestiti u bušotinu radi povrata na površinu. Mnogim naftnim formacijama nedostaje poroznost da bi se slijevale u konvencionalne okomite bušotine (koje se nazivaju "tijesne igraonice"), ali sada su napravljene za proizvodnju ekonomskih količina energije pomoću novih tehnika.

Tehnike i oprema koja omogućuju usmjeravanje struna za bušenje kroz 90 stupnjeva kako bi se vodoravno nalazili u uljnim postrojenjima izvrsno su pametne, ma što pomislili o njihovim utjecajima na okoliš. Baš kao što GPS i IMU omogućuju trkačkim i sportskim motociklima veće performanse, tako su i oni u stanju prijaviti točan položaj "blatnih motora" koji se nalaze ispod ruba (ti motori s blatom pokreću se bušenjem blata ispumpanog kroz izbušite cijev i koristite isti princip kao i poznate dvoelektronske pumpe za ulje „gerotor“ koje se nalaze u mnogim motorima). Blato se vraća na površinu noseći sa sobom kamene čipove proizvedene bušilicom. Čips se uklanja i filtrirano blato se vraća u provrt.

Povezano:

Image

Vrući mladi striperi omogućili su prijevoz na unutrašnjem izgaranju

"Ovi ljudi nisu" izumitelji "koji pokušavaju otkačene ideje"

Pametni, sve što je ovo, upozoravamo nas da takvo "razvrstavanje" može biti opasno po okoliš - može kontaminirati podzemnu vodu ili čak potaknuti potres. Možemo li službeno smatrati taj postupak "dobrim", jer prirodni plin smanjuje emisiju ugljičnog dioksida za polovicu ili više kada se izgara u učinkovitim električnim postrojenjima za plinske turbine u kombiniranom ciklusu? Ili ga moramo smatrati „lošim“, jer a) nije obnovljivi izvor energije, b) neki metan, mnogo moćniji staklenički plin od ugljičnog dioksida, neizbježno se oslobađa u atmosferu tijekom oporavka, prerade i isporuke i c) Postoje li i drugi neskladni učinci na okoliš?

U redu, ovo su teška pitanja, poput pokušaja da se utvrdi je li vruće u gradu ili ljeti. Što možemo smisleno usporediti da bismo znali što učiniti?

Prošlog srpnja Elon Musk (Tesla, Hyperloop, SpaceX) spomenuo je u prolasku favorita industrije solarne energije - ideju o napajanju cijele SAD-a pokrivajući područje, recimo, Arizone, 100 milja na 100 milja solarnim pločama. Odlučio sam procijeniti koliko strukturnog materijala (gotovo sigurno aluminija jer čelik hrđa ako nije obojen) može biti potrebno za to.

Da bih uporedio još jednu veliku primjenu aluminija, potražio sam ukupnu težinu vojnih zrakoplova proizvedenih u SAD-u 1940-1945 i upotrijebio standardni udio od 60 posto tog aluminija. Rezultat je bio 2, 8 milijardi funti. To je uključivalo izgrađene 17.000 B-24, 14.000 B-17, 9.500 B-25, 10.000 P-47, 3.960 B-29 i tako dalje.

"Zamislite da pobijedim na lutriji i otvorim katalog dodataka Ducati u potpuno novom raspoloženju."

Povezano:

Image