Способ получения и использования углеводородного топлива

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к способу получения и использования углеводородного топлива. Способ включает либо добычу СO2 из дымового газа объекта, сжигающего покупное углеводородное топливо, либо CO2 со стороны, либо добычу СО2 из воздуха, либо одновременное или частичное использование всех трех указанных источников СО2, и включающего добычу Н2 из воды способом ее электролиза с использованием электроэнергии ветровой энергетической установки (ВЭУ), с последующим соединением СО2 и Н2, реакция которых дает углеводородное топливо. При этом способ характеризуется тем, что ВЭУ выполняют с ветротурбиной (ветротурбинами), имеющей вертикальную ось вращения, и эта ВЭУ функционирует в единой технологической схеме на общей производственной площадке с объектом, сжигающим углеводородное топливо, а комплексная технология прототипа получения углеводородного топлива осуществляется внутри строительного объема опорной башни ВЭУ. Использование предлагаемого изобретения позволяет снизить шумовое, тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, а также получать углеводороды, используя компактную компоновку оборудования. 1 з.п. ф-лы, 15 ил.

Реферат

Изобретение относится к энергетике.

Известны способы получения и использования углеводородного топлива из нефти (см. СОВЕТСКИЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ. М.: «СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ» 1990, стр.896).

Недостатком этого способа является необходимость использования нефти, дорогостоящего полезного ископаемого. Кроме того, не только добыча нефти, но и получаемое из нее углеводородное топливо (в результате его сжигания) создают большое вредоносное воздействие на экологию в глобальном масштабе.

Но вот 19.10.2012 года в Интернете появляется информация о принципиально новой и беспрецедентной технологии получения и использования углеводородного топлива (бензина в том числе), которую принимаем в качестве прототипа предлагаемого решения. В частности, сообщается следующее.

Небольшая британская компания произвела первое в мире топливо из воздуха. Сотрудники использовали революционную технологию, которая может разрешить энергетический кризис. Компания надеется, что за два года ей удастся построить более крупную установку, способную производить не менее тонны в день. Отмечается, для создания топлива нового типа необходимы только углекислый газ и водяной пар. При этом оно способно работать в уже существующих двигателях. Ученые научились производить бензин путем синтеза углекислого газа с испарениями воды, пишет газета The Daily Mail. Представители фирмы утверждают, что с августа им удалось создать пять литров бензина на миниатюрном перерабатывающем комплексе. Разработчики этой прорывной технологии уверены в решении проблемы нарастающего энергетического кризиса во всем мире. Технологический процесс включает в себя смешивание воздуха с гидроксидом натрия. Получившийся в результате этих действий гидрокарбонат натрия подвергают электролизу, что позволяет создать натуральный углекислый газ. Впоследствии его смешивают с водородом, извлеченным из воды способом электролиза, что и формирует углеводородную смесь. Условия данной химической реакции определяют, какой тип топлива будет получен. По словам представителей фирмы-разработчика Air Fuel Synthesis? после смешения с топливными добавками, горючим можно заправлять бак. В настоящее время сотрудники фирмы пользуются электричеством от сети, но позже фирма надеется стать полностью автономной за счет использования энергии из возобновляемых источников, таких как ветровые турбины или приливные плотины. После завершения всех необходимых исследований и разработок, Air Fuel Synthesis рассчитывает и планирует производить синтезированное топливо в промышленных масштабах. «Мы взяли углекислый газ из воздуха и водород из воды и превратили эти элементы в бензин», - сказал Питер Харрисон, исполнительный директор компании, которая продемонстрировала свое открытие на конференции в Институте Инженерии и Механики в Лондоне. «В нашей стране или за границей такого еще никто не делает. Получаемый нами продукт выглядит и пахнет как бензин, но он гораздо чище, чем бензиновый продукт, получаемый из ископаемой нефти».

«Мы не используем никаких добавок и вредных присадок, которые используются в обычном бензине, и, все же, наше топливо может использоваться в существующих двигателях», - добавил он. Предприятие планирует выпускать экологическое авиационное топливо, чтобы авиаперевозки стали более безопасными с точки зрения выбросов углерода. Тим Фоке, руководитель отделения энергетики и окружающей среды Института Инженерии и Механики в Лондоне, сказал: «Это звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой. И, тем не менее, это правда. Я был на этом предприятии и видел все собственными глазами. Главная инновация состоит в том, что им удалось превратить ряд всем известных принципов физики в технологический процесс. С виду это обычный небольшой заводик, забирающий воздух и выделяющий из него СО2, но самое захватывающее в том, что они сопоставили все это вместе, и показали, что это может работать!». Можно также использовать промышленные источники углекислого газа, пока не удастся улучшить технологию "улавливания СО2" из воздуха, которая остается слишком дорогостоящей. Но цена такого бензина будет очень привлекательной, считают разработчики. Нефтедобытчики должны быть в шоке от этой новости. Но пока паники на рынке нефти не наблюдается, возможно потому, что экспериментальная установка потребляет очень много электроэнергии, а для ее производства тоже нужно откуда-то брать топливо, отмечает НТВ. Компания намерена выйти на расчетную мощность около тонны в день к концу 2014 года. Пока себестоимость топлива слишком высока, но по мере наращивания объемов продукции она будет стремительно падать. Система разработана для выделения углекислого газа из воздуха, и эта часть процесса пока слишком неэффективна с точки зрения коммерческого использования, как уже было замечено. Однако профессор Клаус Лакнер из Колумбийского университета Нью-Йорка отмечает, что высокая стоимость любой новой технологии всегда со временем резко сокращается.

Вокруг этой сенсационной новости возник беспрецедентный информационный ажиотаж. Мнения и оценки диаметрально противоположные, хотя позитивные выводы, вплоть до полной уверенности в глобальном успехе этого открытия, составляют бесспорное большинство. Поэтому нет надобности особо напрягаться в критическом анализе данной сенсации. Однако принимая эту революционную технологию в качестве прототипа, обязаны изложить некоторые соображения, определившие цель предлагаемого изобретения и способ ее достижения. Причем наши критические соображения, не повторяя в сущности уже сказанного об этой технологии, совершенно иначе воспринимают и трактуют ее негативы, не с точки зрения прозвучавшей критики, а по усилению ожидаемой уникальной перспективы. Например, критическое утверждение «Пока процесс считается слишком дорогим, чтобы быть коммерчески жизнеспособным. Добыча одной тонны углекислого газа обходится в 400 фунтов стерлингов.», так вот это утверждение является совершенно поверхностным в массовом восприятии данного открытия. Ибо, действительно, дороговато добывать углекислый газ из воздуха, где он составляет лишь 0,0395%. Но ведь разработчики этой технологии (об этом сказано выше) не скрывают «Наряду с углекислым газом "из воздуха" можно также использовать промышленные источники углекислого газа, пока не удастся улучшить технологию "улавливания СО2",…». Однако читающая публика почему-то упорно не замечает это обстоятельство, согласно которому цена добычи тонны углекислого газа с воображаемых «400 фунтов стерлингов» сразу же слетает до уровня 10-20 долларов за тонну. В таком же духе можно пройтись по всей технологической цепочке и многократно усилить уже выраженный оптимизм в беспрецедентной перспективе революционного открытия английских ученых. При этом мы узнаем из информационных источников не только удивительные, но совершенно невообразимые для традиционного сознания соображения.

Например, уведомляют «Если эта система не даст сбой, то вполне вероятно, что новая станция будет работать на том топливе, которое сама производит. Практически идеальное решение для «вечного двигателя». Одно это соображение переворачивает всю структуру глобальной энергетики. А, чтобы усилить это потрясение основ не только энергетики, но и экономики в целом, далее толкует Питер Харрисон, исполнительный директор компании Stockton-on-Tees, выступая на специальной конференции в институте Инженеров-механиков в Лондоне, где он заявил - «планируемый к производству бензин на основе использования возобновляемых источников энергии должен стать коммерчески выгодным к концу 2014 года. В течение ближайших 15 лет компания нацелена развивать собственные НПЗ». И к такого рода заявлениям следует относиться серьезно, учитывая периодически появляющиеся сообщения о новых изобретениях и находках в сфере добычи углекислого газа. Вот пример одного из них.

Технологию захвата углекислого газа из воздуха разработали компания GRT и профессор Лакнер из Института Земли колумбийского университета. Работа над экстрактором началась в 2004 году, а недавно создатели продемонстрировали эффективность своего детища. Устройство работает следующим образом: сорбенты улавливают молекулы СО2, свободно плавающие в воздухе, и выпускают их в качестве сплошного потока углекислого газа, который впоследствии изолируется. «Это выдающийся шаг на пути превращения методов захвата и депонирования CO2 в рентабельные технологии, - сказал Лакнер. - Я всегда верил, что наука и промышленность обладают технической возможностью разработать системы, улавливающие парниковые газы, а потом и перейти на новые источники энергии». Демонстрация изобретения компании GRT может иметь далеко идущие последствия для борьбы за снижение уровня парниковых газов. В отличие от других технологий, например, улавливания и хранения СО2, выработанного электростанциями, извлечение углекислого газа из воздуха позволит снижать уровень СО2 вне зависимости от того, где произошел выброс, этот уровень повысивший. Благодаря новой технологии углекислый газ, вылетевший из трубы автомобиля на улице Бангкока, может быть «пойман» устройством, расположенным в Исландии. Возможно, это и есть решение трех проблем, казавшихся неразрешимыми: что делать с миллионами автомашин, обеспечивающих более 20% выброса СО2 как управлять выбросами от имеющейся инфраструктуры и как объединить источники СО2 с целью последующей утилизации.

Устройство с просветом площадью 1 квадратный метр за год может извлечь из атмосферы около 10 тонн диоксида углерода. Если же сделать установку размером 10 на 10 метров, количество извлеченного СО2 будет уже 1000 тонн. По данным современных исследований, чтобы поддерживать концентрацию СО2 в атмосфере на уровне, в два раза превышающих доиндустриальный, к 2025 году необходимо сократить выбросы углекислого газа на 25 миллиардов тонн. И, вполне вероятно, в этом сможет помочь разработка компании GRT.

Источник: Physorg. corn

Добавлено: 14.12.09

Заметьте, эта информация (об извлечении СО2 из воздуха) почти на три года опережает сообщение о британском открытии технологии получения бензина из воздуха. Казалось бы, имеются все звенья требуемой цепи сказочного решения проблемы углеводородного топлива. Имея в виду, что британцы предполагают получать электроэнергию для этого от альтернативных источников энергии, прежде всего ветровых электростанций. Объединяя выше изложенные существенные факторы открытия британцев, мы принимаем их решение в качестве прототипа предлагаемого изобретения, понимая при этом, что этот прототип сборный, включающий в себя указанные существенные факторы. Поэтому формулируем этот прототип следующим образом: "Способ получения углеводородного топлива, включающий либо добычу СО2 из дымового объекта сжигающего покупное углеводородное топливо, либо добычу СО2 из воздуха, либо применение СО2, доставленного со стороны, либо полное или частичное сочетание указанных способов обеспечения СО2, а также включающий добычу Н2 из воды способом ее электролиза с использованием электроэнергии ВЭУ, с последующим соединением СО2 и Н2, реакция которых дает углеводородное топливо".

Как видим, прототип являет собой весьма содержательную технологическую структуру, ставшую сенсацией 19.10.2012 при ее опубликовании.

Однако прелесть и привлекательность этого технологического совершенства сошла на нет менее чем за один месяц после публикации. Причина этого разочарования вполне понятна, что собственно отмечалось в самом начале после чрезвычайного известия об этом беспрецедентном решении проблемы углеводородного топлива на Земле. Нужна дешевая энергия, как для получения СО2, так и для получения водорода из воды, да и реакция СО2 и Н2 сама собой не происходит. Разговоры, что выручит ветроэнергетика, мгновенно притихли, с надеждой на то, что что-то придумается в будущем. И тема ушла (во всяком случае, внешне) с повестки дня. Но почему же ветроэнергетика, столь динамично развивающаяся и прогрессирующая во всем мире, оказывается не дееспособной в этой фантастической технологии.

Причина столь же банальна, как и в вариантах управляемого термоядерного синтеза, о чем скажем ниже. Когда теоретическая привлекательность, с массой получаемых позитивов, разбивается о практическую нереалезуемость теоретической схемы.

Однако, являясь приверженцами этой желанной и фантастической перспективы, мы обязаны сказать о следующем.

Казалось бы, столь невообразимая перспектива, должна была бы наделать много шума в сфере добычи углеводородных ресурсов. Однако, как уже было замечено, паники на этом рынке не наблюдается, ибо экспериментальная установка потребляет очень много электроэнергии, а для ее производства тоже нужно откуда-то брать топливо. Так считают многие эксперты, откровенно излагая совершенно реальную ситуацию, где хозяева глобальной экономики довольно еще долго будут греть руки у очага добычи из земли углеводородов. Тем более, что Жизнь жестко учит быть осмотрительнее с прогнозами овладения «бесплатной» энергией. В частности, в конце сороковых годов прошлого столетия наука теоретически открыла бездонный энергетический источник в виде управляемого термоядерного синтеза, где наперсток, наполненный дейтерием, производит энергию? эквивалентную сжиганию 20 тонн угля. Но эту вожделенную жар-птицу-токамак до сих пор не удается поймать и заставить работать. Более того, многие знающие люди из науки утверждают, что термоядерный синтез останется непокоренным в 21-м веке. Есть и такие, кто считает управляемый термояд вообще невозможным. Но вот 19.10.2010 newsland.ru потрясает весь мир новостью - ЕСТЬ УПРАВЛЯЕМЫЙ ТЕРМОЯД. Т.е., США провели долго подготавливаемый эксперимент, стоимостью во множество миллиардов долларов, целью которого было зажечь термоядерную горошину диаметром около 2-х миллиметров. Коэффициент мощности 30!!! Т.е., выход энергии в 30 раз превышает затрачиваемую. Будем значит сжигать эти горошины последовательно и получать дешевую, ничем не ограниченную энергию. Однако хватило и года, чтобы уразуметь, что между термоядерной горошиной и промышленным производством термоядерной энергии глубочайшая пропасть, которую надо заполнить научно-инженерными разработками практической реализации этой сказочной идеи. И оказалось, что так же, как и с токамаками (в мире их около 300), близок локоток, да не укусишь. Природа просто так не расстается со своими тайнами.

Поэтому, очень уж похоже, - нынешняя история с английским «БЕНЗИНОМ ИЗ ВОЗДУХА», по форме и по научно-инженерному существу, повторяет выше представленные «мучения и страдания» науки вокруг сказочного теоретической эффективностью управляемого термоядерного синтеза. И когда сообщают, что с августа по октябрь 2012 года получено аж пять литров «БЕНЗИНА ИЗ ВОЗДУХА», это даже не 2-х миллиметровая термоядерная горошина, а много меньшая сенсация, которая стала уходить из-под ног буквально через месяц после ее появления 19.10.2012 года. Но ведь мы приняли английскую технологию в качестве прототипа предлагаемого изобретения, значит видим решение этой задачи таким образом, чтобы, ликвидируя совершенно очевидные несуразности и непроходимые для традиционного подхода препятствия, оставить в этой технологии позитив, так возбудивший читающую и думающую публику. При этом необходимо отметить следующее. Повторимся, прототип является сборным всего комплекса существенных факторов, сообщенных британцами и другими источниками информации. Могут ли быть другие варианты сборного прототипа? Могут, но наш анализ свидетельствует, что представленный комплекс технологических признаков является наиболее целесообразным и эффективным, если стремиться к достижению цели, которая так поразила и воодушевила сознание думающей общественности.

Однако, как уже было замечено, практика и реальность жестко присаживает все теоретические, ожидаемые и желаемые позитивные результаты этого комплекса технологических признаков, принятого нами за прототип. В самом деле, можно ли представить, чтобы эти признаки были реализованы на одной промышленной площадке. Допустим, мы получаем СО2 на объекте, где он образуется (ТЭС, доменная печь, химпредприятие и т.п.). Цена этого газа 10-20 долларов за тонну, очень немного, если у англичан из воздуха этот показатель 400 долларов. Но попробуйте разместить на существующем объекте, образующем дымовой газ при сжигании углеводородного топлива, попробуйте разместить технологию получения из дыма CO2, а затем добавить сюда же технологию получения Н2, да еще от электроэнергии, вырабатываемой ВЭУ, размещенной здесь же на этом же объекте.

Могут возразить в том смысле - зачем же всовывать эту революционную технологию на площадке существующего объекта, создающего дымовой газ? Ведь этот прорывной технологический комплекс можно соорудить на новой площадке. Можно, но зачем? Если наша цель, революционным образом преобразовать существующие объекты, отравляющие атмосферу Земли выбросами СО2. Т.е., получается, надо оставить эти отравляющие объекты, создавая новые производственные мощности, оплачивая такую «революционность» капитальными вложениями не менее того, что уже вложено в существующую энергетику, металлургию, химпромышленность и пр. Это кто же готов, и главное, кто способен пойти на такие расходы? Но даже если бы такие благодетели нашлись, смогли бы они реализовать промышленную «революционность» нашего прототипа, теоретически обещающего сказочной технико-экономической и экологической эффективностью? Ибо, когда от теории доходим до практики, возникает вопросы, решение которых зависает в воздухе. В самом деле.

Прежде всего, выбор самой площадки для нашего «революционного» объекта практически превращается в неразрешимую задачу. Начнем с ВЭУ, которая (которые) являются непременным элементом такого объекта. Другие виды источников возобновляемой энергии даже не рассматриваем, учитывая нынешний уровень их разработки, освоения и мало обещающую перспективу. Так вот, известно, что ВЭУ или вероятнее всего поля ВЭУ, требуют совершенно специфичного комплекса условий, обеспечить которые во многих случаях не только сложно, но и невозможно. Следовательно, придется забираться в места, отстоящие от территории, где нужен наш «революционный» объект, на такие расстояния и в такие ситуации, которые всю затею превращают в абсолютно неприемлемое мероприятие во всех смыслах, включая и экологический. Т.е., если мы многократно проигрываем в технико-экономическом отношении, то этот проигрыш совершенно не компенсируется экологическим позитивом. Ибо чрезмерная удаленность объекта от территории, где требуются результаты его производственной деятельности, будет вызывать экологические проигрыши из-за доставки этих результатов на требуемые территории, что в свою очередь требует дополнительного расхода земель на все эти транспортные процедуры во всех ипостасях их осуществления, и главное затрудняет и удорожает эксплуатацию этих коммуникаций, так или иначе, трансформируя их деятельность в дополнительную экологическую нагрузку на значительных территориях. Чего же мы добились? Либо, добились ли мы желанного, сказочного позитива, обещанного нашим прототипом?

Даже, если удастся найти площадку для нашего прототипа на приемлемом удалении от территории, где требуются результаты его производственной деятельности (теоретически такие варианты не исключаются, хотя и будут редкими), решает ли это поставленную задачу?

Во-первых, сохраняется чрезвычайно негативный фактор относительно большой площади, требуемой для размещения даже отдельной ВЭУ, не говоря о ветроэнергетическом парке с размещением нескольких ВЭУ. Но даже эта неприятность меркнет перед негативами, присущими нынешним наиболее распространенным ВЭУ с горизонтальной осью вращения ветроколеса. Это настолько серьезный комплекс вредностей и опасностей, что непросто его с чем-то сравнить. Начнем с того, что разрушение ветроколеса ВЭУ (аварии подобного рода происходят с определенной, ничуть не снижающейся регулярностью) это такая опасность, соседствовать с которой совершенно недопустимо, что в свою очередь и без того усугубляет проблему выделения под ВЭУ колоссальных территорий. Чтобы осознать сказанное, достаточно для иллюстрации привести информацию из Интернета - «В Белоруссии осуществлен проект с участием китайской компании HEAG - строительство ветроэнергетической установки мощностью 1,5 МВт в поселке Грабники Гродненской области. Высота мачты ВЭУ составляет около 90 м, длина каждой из трех лопастей ветроколеса - около 40 м, вес лопасти достигает нескольких десятков тонн». К этому добавьте, что при отрыве лопасть такой массы может быть отброшена на 400-800 м. Много ли найдется территорий, где можно соседствовать с этой угрозой. Причем, вариант указанной белорусской ВЭУ по сегодняшней градации, это в общем-то мелочь, ибо уже реализованы проекты с единичной мощностью ВЭУ до 5 МВт, на очереди более мощные.

А шумовые эффекты от ВЭУ - низкочастотные (16-20 Гц) и высокочастотные (от 20 Гц до нескольких кГц)? Если низкочастотные шумы давят как говорят воочию, то высокочастотные, не воспринимаемые ухом, буквально угнетают и уничтожают не только человека, но и все живое, оказывающееся в зоне их воздействия. И когда периодически убеждают, что эта проблема вроде бы решается, не менее обширная информация, а главное практика, свидетельствует об обратном. Иначе бы окрестности всех населенных пунктов были бы усеяны этими достижениями научно-технического прогресса, вместо того, чтобы максимально отодвигать их с глаз долой в незаселенные места, где угнетение и уничтожение флоры и фауны продолжается, причем это в равной степени касается как суши, так и морской акватории с ее подводным миром.

Сказанного более чем достаточно, чтобы понимать и осознать окончательно практическую нереальность осуществления в натуре технологии принятого нами прототипа. При этом не следует забывать, что отмеченные негативы современной ветроэнергетики могут быть продолжены во многих ее опасных и вредных аспектах. Взять хотя бы негативное влияние ВЭУ на качество телевизионных и радиопередач, а также различных навигационных систем, в районе размещения ветрового парка на расстоянии нескольких километров. В результате, довольно часто кроме всех неприятностей приходится кардинально менять трассы морского судовождения, что, так или иначе, сопряжено опять же со значительными экономическими и экологическими издержками.

Таким образом, обобщая вышеизложенное по части негатива принятого нами прототипа, вынуждены уже обоснованно повторить сказанное соображение об аналогии этого прототипа с управляемым термоядом, открытом в СССР в конце 40-х годов прошлого столетия, и с инерционным термоядом в двухмиллиметровой горошине, осуществленном в 2010 году в США. Т.е., речь об абсолютной аналогии непреодолимого разрыва между сказочной энергетической перспективой, открытой англичанами научно-инженерной теорией, и невозможностью осуществить эту теорию на практике в промышленном производстве электроэнергии. Наш прототип, имеет все, то же самое. Прекрасная теоретическая идея англичан получения и использования углеводородного топлива, осуществить которую при нынешнем научно-инженерном уровне развития практически невозможно, что показано и доказано выше. Поэтому, повторяем и выше представленное утверждение - «Но ведь мы приняли английскую технологию в качестве прототипа предлагаемого изобретения, значит видим решение этой задачи таким образом, чтобы, ликвидируя совершенно очевидные несуразности и непреодолимые для традиционного подхода препятствия, оставить в этой технологии полный позитив, так возбудивший и воодушевивший читающую и думающую публику.». Т.е., технический результат нашего изобретения состоит в том, чтобы беспрецедентный теоретический позитив прототипа обеспечить возможностью его практической реализации.

Технический результат достигается тем, что в способе получения и использования углеводородного топлива, включающего либо добычу СО2 из дымового газа объекта, сжигающего покупное углеводородное топливо, либо добычу СО2 из воздуха, либо применение СО2, доставленного со стороны, либо полное или частичное использование указанных вариантов добычи СО2, а также включающего добычу Н2 из воды способом ее электролиза с использованием электроэнергии ВЭУ, с последующим соединением СО2 и Н2, реакция которых дает углеводородное топливо, согласно изобретению, ВЭУ выполняют с ветротурбиной (ветротурбинами), имеющей вертикальную ось вращения, и эта ВЭУ функционирует в единой технологической схеме на общей производственной площадке с объектом, сжигающим углеводородное топливо, а комплексная технология прототипа получения углеводородного топлива осуществляется внутри строительного объема опорной башни ВЭУ. Объект, сжигающий углеводородное топливо могут размещать и он функционирует внутри строительного объема опорной башни ВЭУ.

Сущность и позитивность предлагаемого решения покажем, используя фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8 и фиг. 9. Фигуры 10, 11, 12, 13, 14 и 15 рассмотрим после изложения указанной главной сущности и позитивности изобретения, демонстрируя в более полной мере его потенциал.

На фиг.1 показана схема осуществления способа использования углеводородного топлива. На фиг.2 - вариант общего вида объекта, где этот способ осуществляется. На фиг.3 - то же самое, но изображение дано в аксонометрии. На фиг.4 - общий вид объекта, где этот способ осуществляется, но с другим вариантом устройства ВЭУ. На фиг.5 - повторение общего вида на фиг.4, но в аксонометрии. На остальных фигурах даны вариации изображений, в том числе в аксонометрии, при иных системах компоновки всего технологического комплекса, о чем еще скажем особо.

Итак, начнем с фиг.1, представляющей схему способа получения и использования углеводородного топлива. В качестве объекта, в котором сжигают это топливо, принята тепловая электростанция (ТЭС), а альтернативный источник электроэнергии представлен ветровой энергетической установкой (ВЭУ), имеющей ветротурбину (ветротурбины), вращающуюся вокруг вертикальной оси. Согласно этой схемы осуществляются следующие процедуры предлагаемого способа.

На ТЭС сжигается покупное углеводородное топливо. Образующийся в результате этого сжигания дымовой газ поступает в реактор, где из дыма выделяется углекислый газ (СО2) и вода. CO2 поступает в топливный реактор, а вода в реактор электролиза, в результате чего образуется водород (H2) и кислород (О2). Электроэнергию для электролиза воды дает ВЭУ. Водород из реактора электролиза направляется в топливный реактор, где он соединяется с углекислым газом, образуя коммерческое углеводородное топливо, а кислород направляется в ТЭС для обеспечения практически чистого (в отличие от использования воздуха) сжигания углеводородного топлива. Таким образом, мы представили технологическую схему, не создающую никаких вредных выбросов. Единственно, что может нарушать эту замкнутость, это необходимость периодического добавления в данную схему внешней подачи воды и кислорода, имея в виду, что не исключаются некоторые потери этих компонентов в замкнутом технологическом цикле, из-за возможных нарушений герметичности газоводов представленной схемы. Кроме того, при более подробной проработке и исследовании этой схемы может возникнуть необходимость включения в нее дополнительных элементов по очистке компонентов, получаемых в процессе функционирования этой комплексной технологической системы. Поэтому, для простоты изложения сути решения предлагаемой задачи обходимся без этих уточняющих факторов на представленной схеме. Кроме того, в представленной технологической схеме могут быть дополнительные варианты получения CO2, которые представлены отдельным блоком, о чем еще скажем далее.

Что же получаем, с точки зрения позитивности?

Но прежде уточним некоторые технологические особенности этого решения, в части его осуществимости.

Во-первых речь о ТЭС, во всем мире (в подавляющем большинстве случаев) сжигающих углеводородное топливо, энергия которого превращается в электрическую энергию.

Что касается ВЭУ, этот вид электростанций также за последние десятилетия получил мощный импульс развития и совершенствования, обеспечивающий единичную мощность ВЭУ до пяти и даже более мегаватт. И эта динамика имеет тенденцию дальнейшего роста. Однако в нашем конкретном случае необходимо обратить внимание на конкретные решения ВЭУ, имеющие беспрецедентное преимущество в сравнении со всеми решениями в этой области. Имеются в виду следующие патенты Украины 70593, 75558 и 79847, которые не только на порядок увеличивают единичную мощность ВЭУ, но и устраняют абсолютно все негативы традиционных ВЭУ (в том числе выше названные), обеспечивая позитивы, о которых в традиционных решениях ВЭУ не возникало даже намеков. Например, возможность многократного увеличения потенциала ветровой энергии при обеспечении функционирования ВЭУ без ограничения скорости ветра, когда в традиционных решениях этот параметр не превышает скорость ветра 25 метров в секунду, в то время как в нашем случае с этого уровня скорости ветра только начинается особо продуктивная работа ВЭУ, совершенно непосильная и недоступная для традиционных ВЭУ. Особая эффективность применяемых в нашем решении ВЭУ состоит в том, что эти устройства работают с использованием принципа «магнитной левитации», устраняющей массу негативов традиционных ВЭУ, вследствие устранения механического контакта ротора с опорными конструкциями и соответствующими средствами передачи крутящего момента от ротора к электрогенератору.

Что касается оборудовании для получения CO2 из дымового газа, реактора для получения углеводородного топлива при соединении CO2 и Н2, реактора электролиза воды, газоводов, объединяющих все эти реакторы в единую технологическую систему, совершенно очевидно, что вся эта техника, способы ее функционирования и эксплуатации, исследованы и отработаны до максимального уровня совершенства и надежности, чему предшествовала богатейшая практика предыдущей более чем столетней эпохи тепловой электроэнергетики. Поэтому нет надобности излагать особенности всех этих устройств и способов их работы, полагаясь на наилучшие варианты и решения в этой сфере производства.

Переходим к фиг. 2, где показан общий вид зданий и сооружений рассматриваемого решения и обозначены цифровыми позициями все основные элементы этого вида, в частности, ТЭС - 1; дымовая труба ТЭС - 2; дымового газа газовод - 3; ВЭУ, состоящая из опорной башни 4 и ярусов ветротурбин 5; внутреннее пространство 6 опорной башни ВЭУ.

Ниже, на конкретном примере существующей тепловой электростанции покажем результаты численного анализа предлагаемого решения, а пока сообщаем некоторые дополнительные данные о представленном на фиг.2 общем виде этого решения. В частности, газовод 3 направляет из трубы 2 дымовые газы внутрь строительного объема 6 опорной башни 4 ВЭУ. Направляет туда, где внутри этого объема размещается и функционирует технологический комплекс, представленный на фиг.1. Показывать, как в конструктивном отношении оформлено пространство внутреннего строительного объема башни 4, и как в этом пространстве выполнено размещение и общая компоновка оборудования блоков технологии, представленной на фиг.1, нет надобности, ибо все это будет результатом рабочего проектирования конкретного производства. Хотя, в порядке иллюстрации самого принципа предлагаемого способа, позицией 7 обозначен трубопровод вывода из башни 4 коммерческого углеводородного топлива. При этом имеется в виду, что сама технология вывода этого топлива может иметь разные иные варианты, включая вывоз его из башни в соответствующих, специально предназначенных для этого транспортных средствах, как автомобильных, так и железнодорожных. Что касается подачи покупного углеводородного топлива в ТЭС (где оно сжигается), изображать эту коммуникацию нет надобности, ибо она остается традиционным элементом ТЭС, которую мы применяем без изменений, не считая направления дымового газа через газовод 3 внутрь строительного объема башни 4, где из этого газа производится коммерческое углеводородное топливо. Напоминаем также, что показанная на фиг.2 ВЭУ выполнена по патенту Украины 79847. При этом диаметр башни 4 принят 130 метров, высота 500, а комплекс показанных ветротурбин имеет общее их количество шесть при диаметре каждой 160 метров при высоте каждой ветротурбины 25 метров. Общая мощность ВЭУ порядка 10 МВт (оценка выполнена ориентировочно, с предположением что более подробная проработка покажет более высокие показатели). К сказанному можно добавить, что к упомянутому рабочему проектированию внутреннего пространства 6 башни 4 необходимо подходить как к самостоятельному исследовательскому процессу. В том смысле, что общая концепция этого проектирования содержит в себе весь накопленный научно-инженерный опыт и знания, как в сфере строительных конструкций и строительного производства, так и в сфере технологий и производства всех компонентов химического производства, представленного на фиг.1. Поэтому нет ни малейшего сомнения, что данное конкретное рабочее проектирование имеет достаточную научно-инженерную базу высочайшего уровня, для решения задачи должным образом. Но смысл предстоящего исследования состоит в том, чтобы решение было оптимальным, где требуется максимально целесообразно и эффективно увязать между собой все многообразие исходных элементов этой задачи, о главных и необходимых из которых сказано выше. Из этого следует, что приобретение опыта в создании предлагаемого производства должно начаться с известного требования, именуемого технико-экономическим обоснованием. Именно это главная суть предстоящего исследования, предполагающего рабочее экспериментальное проектирование данного производства в нескольких вариантах (чем больше, тем лучше), чтобы наиболее близко подойти к желаемому оптимуму.

О виде, представленном на фиг.2, необходимо сообщить еще следующее. Как уже было замечено, ТЭС 1 является существующим объектом. Существующей является и труба 2. Все остальное ранее характеризуемое, необходимо соорудить. В этой связи также возникает множество вопросов и соответственно возможностей решить задачу наиболее целесообразным и эффективным образом. Например - нужна ли труба 2 в создаваемом новом производстве? Речь не о том, чтобы ее снести за ненадобностью. Ибо, раз уже она стоит (высота 150 метров), не исключаются различные варианты ее использования совсем по другому назначению - это тема для поисков и исследования. Более важен вопрос, как наиболее эффективным образом, не пользуясь трубой 2, доставлять дымовые газы в технологический комплекс, размещенный внутри строительного объема 6 башни 4. Вопрос отнюдь не праздный, ибо от его решения зависят все остальные варианты выше указанного технико-экономического обоснования предлагаемого производства. В продолжение этого вопроса необходимо также наиболее рационально и эффективно решить задачу вывода получаемого в башне 4 коммерческого углеводородного топлива, о чем уже выше вскользь замечено. Так что увязывание всех указанных вопросов в едином технико-экономическом обосновании предлагаемого производства превращается в задачу, нигде, никогда и никем не только не решаемой, но и не поставленной. Ибо, вся доступная информация на этот счет (до 19.10.2012 года - дата опубликования в Интернете об открытии английских ученых), не содержит даже подобного намека, если не считать пустых теоретических предположений - о сказочной перспективе этого открытия. Пустых в том смысле, что между данной теорией и практикой остается непреодолимая преграда, устраняемая нашим решением. С учетом сказанного, оставляем фиг.2 в представленном виде, считая, что труба 2 сохраняет свою технологическую функцию вывода из котлов ТЭС дымовых газов, понимая при этом, что в перспективе освоения предлагаемого способа п