Uuden, energiaa säästävä tekniikka tuottaa piidioksidia yhdisteet epätodennäköistä materiaaleista: rungot, pakkasnestettä ja alkoholia.
Saostettu piidioksidi ja muut pii yhdisteitä ovat välttämättömiä useiden tuotteiden, että käytämme päivittäin paitsi pikku pusseissa merkitty "SYÖ." Niitä käytetään ottamaan kosteutta, joka voi vahingoittaa uusia tuotteita ja useimmat meistä usko paljoakaan niistä.
Satoja tuhansia tonneja saostettu piidioksidi ja muut piidioksidia yhdisteet tuotetaan vuosittain. He ovat tottuneet kiillottaa piikiekkojen, jotka menevät elektroniikka, vahvistamaan renkaat, tehdä maalit ja paperin valkoinen koska by hankaaminen, hammastahna, ja kyllä, lukemattomat pienet paketit silikageeliä helmiä.
Tuottaa erittäin puhdasta pii yhdisteitä on nykyään kallista ja hiilidioksidia prosessi, joka edellyttää Lämmitys louhitaan silicon metalli- ja antrasiitti hiilen 3500 astetta (6,332 astetta Fahrenheit) valokaariuunin seurantanäkymän.
Richard Laine, materiaalitieteen ja tekniikan Michiganin yliopiston professori, joka on kehittänyt uuden prosessin sanoo, se säästää noin kuusi tonnia hiilidioksidipäästöjä per tonni piidioksidia yhdisteet tuotettu. Hän arvioi kustannukset tekniikka on 90 prosenttia vähemmän kuin nykyinen prosessi käytännössä mitään hiilijalanjälki.
Uusi tekniikka uskotaan olevan ensimmäinen yksinkertainen, halpa kemiallisella menetelmällä tuottavat erittäin puhdasta piidioksidia yhdisteet maatalouden jätteistä.
Riisi kehto
Suuri osa maailman maatalouden jätteisiin sisältää piitä ja käytännöllinen tapa purkaa sitä etsiä juontaa juurensa 80 vuotta. Vaikka uusi prosessi voidaan käyttää tuottamaan pii ja piin sisältäviä kemikaaleja useista erilaisista maatalouden jätteisiin, Laine keskittynyt käyttäen rungot jääneet riisin käsittelyssä.
Runko on riisi juovittaa uloin kerros. Se poistetaan, kun riisi käsitellään. Satoja miljoonia tonneja rungoissa tuotetaan ympäri maailmaa joka vuosi. Monet poltetaan tuottamaan sähköä ja tuhkaa, joka jää yli sisältää runsaasti piidioksidia. Joitakin Tämä tuhka käytetään rakentamisessa tai eristeenä, mutta paljon se kaadetaan kaatopaikoille.
Mutta kun maailma on pullollaan silica-rikas riisi rungon ash, että piidioksidin karkaamassa on osoittautunut suuri haaste. Vaikeus johtuu lähinnä uskomattoman vahva Kemiallinen sidos, välillä piin ja hapen, yksi vahvimmista luonnossa olemassa.
Whyantifreeze ja etanolia?
Laine löytänyt kaksi helppo ja edullinen tapaa murtaa että Side: etyleeniglykoli, jäätymisenestoaineelle, ja etanolia tai viljan alkoholiin. Yhdistettynä pieniä määriä natriumhydroksidia pakkasnestettä heikentää kemialliset sidokset piidioksidin ja riisi rungon hehkutetaan liuottamiseen piidioksidi neste ratkaisu prosessin alussa.
Liuos kuumennetaan sitten 390 astetta (734 astetta Fahrenheit) muodostaen polymeerin piidioksidin ja pakkasnestettä. Vaikka tässä vaiheessa vaatii energiaa, se on enemmän kuin offset energia tuotettu kun riisi kehto poltetaan prosessin alussa. Ja koska hiilen vapautetaan rungoissa poltettaessa korvasi aiemmin riisi kasvi, prosessi-teatterilta. Lämmitys tuottaa piidioksidi pakkasnestettä polymeeri, joka suodatetaan poistaa tuhka.
Alkoholin lisätään prosessin lopussa. Se on kemiallisesti samanlainen pakkasnestettä, joten se helposti Swap korvata jäätymisenestoaineelle, joka on sitten kierrättää. Nesteeksi piidioksidia voidaan tislattu pois jälkimmäisen ratkaisun ja käytetään tekemään erittäin puhdasta saostettu piidioksidi tuotteen teolliseen käyttöön.
Laine on muodostettu yhtiö, Mayasil, kaupallistaa teknologia, joka on rakentamassa "valmiiksi pilotti" kasvi, jota käytetään kehittää on mitoitettu jopa valmistusprosessia. Jos scale-up on onnistunut, Laine ennustaa, että se muuttuu perusteellisesti, miten piituotteiden tehdään ja käytetään.
"Uskon, että lopulta me tuotat high purity piidioksidin ja muut pii yhdisteitä vieressä riisin aloilla", Laine sanoo. "Olisi mahdollista käsitellä riisiä ja tuottaa korkealaatuisia piidioksidi yhteen paikkaan vähän tai ei lainkaan hiilijalanjälki. Se on todella jännittävä."