На главную | Пишите нам | Поиск по сайту тел (063) 620-06-88 (другие) Укр | Рус | Eng   
Прибыли от использования патентов в мире возросли от 3 млрд долл. в 1982 году до 120 млрд долл. в 2003 году
  новости  ·  статьи  ·  услуги  ·  информация  ·  вопросы-ответы  ·  о Ващуке Я.П.  ·  контакты за сайт: 
×
Если вы заметили ошибку или опечатку, выделите мышкой текст, включающий
ошибку (всё или часть предложения/абзаца), и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.
×

Начало конца нефтяной эпохи, отчасти вызванное влиянием и технологическими интерпретациями ТРИЗ и АРИЗ (часть 1, топливные композиты и не только)

2014-11-05
Андрей (Гавриэль) Лившиц

Не смотря на утверждения пессимистов от инноваций , при творческом отношении к постоянной адаптации ТРИЗ и АРИЗ методов и приёмов к системным проблемам нефтяного и газового рынка и модификации его системообразующих технологических основ , можно сказать , что назрели и уже частично осуществились принципиальные изменения в приёмах и методах использования нефтяного и газового сырья
При всей значимости углеводородов и, шире, энергетических ресурсов как таковых для мировой политики и экономики, политические прогнозы будущего, как правило, исходят из предположения о том, что фундаментально в энергетике ничего измениться не может. Существующая динамика в области добычи и потребления нефти позволяет предположить что это не совсем так.

Прежде всего совсем недавно были изобретены и признаны интегративным изобретением – топливные композиционные материалы , как жидкие так и газообразные
Вот эти изобретения :

United States Patent 8,715,378
Livshits , et al. May 6, 2014
________________________________________
Fluid composite, device for producing thereof and system of use
Abstract
The current disclosure relates to a new fluid composite, a device for producing the fluid composite, and a method of production therewith, and more specifically a fluid composite made of a fuel and its oxidant for burning as part of different systems such as fuel burners, where the fluid composite after a stage of intense molecular between a controlled flow of a liquid such as fuel and a faster flow of compressed highly directional gas such as air results in the creation of a three dimensional matrix of small hallow spheres each made of a layer of fuel around a volume of pressurized gas. In an alternate embodiment, external conditions such as inline pressure warps the spherical cells into a network of oblong shape cells where pressurized air is used as part of the combustion process. In yet another embodiment, additional gas such as air is added via a second inlet to increase the proportion of oxidant to carburant as part of the mixture.

United States Patent 8,746,965
Livshits , et al. June 10, 2014
________________________________________
Method of dynamic mixing of fluids
Abstract
Methods are provided for achieving dynamic mixing of two or more fluid streams using a mixing device. The methods include providing at least two integrated concentric contours that are configured to simultaneously direct fluid flow and transform the kinetic energy level of the first and second fluid streams, and directing fluid flow through the at least two integrated concentric contours such that, in two adjacent contours, the first and second fluid streams are input in opposite directions. As a result, the physical effects acting on each stream of each contour are combined, increasing the kinetic energy of the mix and transforming the mix from a first kinetic energy level to a second kinetic energy level, where the second kinetic energy level is greater than the first kinetic energy level.

United States Patent 8,871,090
Livshits , et al. October 28, 2014
________________________________________
Foaming of liquids
Abstract
Methods and systems for processing of liquids using compressed gases or compressed air are disclosed. In addition, methods and systems for mixing of liquids are disclosed.

Топливный композит с абсорбированной энергией формируется на базе Дизельного топлива № 6 ( мазут ), однородно смешанного с небольшим количеством ( не более 15% от веса дизельного топлива № 6 ) Дизельного топлива № 2 и затем динамически гомогенно смешанных с Метанолом при помощи устройства для динамического смешивания , гомогенизации и активирования жидкостей и газов
Полученный композитный топливный материал обладает трёхмерной памятью формы и после длительного хранения может быть в течении нескольких минут ( 3-5 минут ) полностью регенерирован при помощи простейшего механического взбалтывания или перемешивания
Для использования в топливной системе термодинамического оборудования , как например бойлеров или дизельных генераторов Топливный композит с абсорбированной энергией не требует в отличие от Дизельного топлива № 6 ( мазут ) какого либо подогрева
Ввиду того , что Метанол содержит существенное количество кислорода и его стехиометрическая пропорция составляет всего 6.4 килограмма воздуха на один килограм Метанола , количество потребляемого воздуха при использовании Топливного композита с абсорбированной энергией может быть существенно сокращено ( не менее чем на 30% )
Переход термодинамического оборудования на использование в качестве топлива Топливного композита с абсорбированной энергией не требует никакой модификации систем указанного оборудования

Умный к пику не пойдет
Точка зрения, с которой приходится сталкиваться чаще всего, заключается в том, что поскольку запасы нефти ограничены, а спрос на нее будет только увеличиваться за счет экономического роста таких развивающихся стран как Индия или Китай, значение нефти, а, следовательно, и ее цена, в обозримом будущем будет стабильно увеличиваться. Многие даже задаются вопросом о том, что будет, когда нефть кончится, молчаливо предполагая что до этого момента ничего значимого все равно не произойдет.
Предсказанный американским геофизиком Кингом Хаббертом в 1956 году пик мирового производства нефти должен был произойти в начале двухтысячных годов, чего на самом деле не случилось. Модель Хабберта лучше сработала для США: по его прогнозу, пик добычи нефти в Штатах должен был прийтись на период с 1965 по 1970 год. В реальности, добыча нефти в США достигла максимума в 1971 году и с тех пор стабильно снижалась вплоть до последних нескольких лет. Однако, революция в области добычи трудноизвлекаемой нефти привела к тому, что объемы добычи нефти в Соединенных Штатах достигли двадцатилетнего максимума в 2013 году, и продолжают увеличиваться, ставя под сомнение идею о том, что нефть в США закончится уже в ближайшее время. При этом, пик потребления нефтепродуктов в США пришелся на 2005 год (20,8 млн баррелей в день). К 2013 году эта цифра снизилась примерно на 10%, составив 18,886 баррелей в день, что примерно соответствует уровню 1998 года.
Иными словами, в настоящий момент добыча нефти в США увеличивается, а ее потребление снижается. На первый взгляд, такая ситуация принципиально не изменяет картину, просто отодвигая момент наступления пика добычи нефти в будущее. Однако, в свете перечисленных фактов точка зрения Международного энергетического агентства о том, что пик нефти может наступить из-за снижения спроса, а не из-за снижения предложения, начинает выглядеть гораздо более обоснованной. Посмотрим, как обстоят дела со спросом.
Границы роста
По прогнозу Международного энергетического агентства (World Energy Outlook 2013) мировые потребности в энергии вырастут на треть к 2035. По оценкам норвежской государственной нефтяной компании Statoil (Energy Perspectives 2014), этот показатель должен вырасти на 44% к 2040 году (в соответствии с наиболее вероятным из трех предложенных в отчете сценариев). По мнению Администрации по энергетической информации Министерства энергетики США (International Energy Outlook 2013) мировое потребление энергии увеличивается на 56% в период с 2010 по 2040 год. Исходя из этих и ряда других прогнозов, можно предположить, что мировая потребность в источниках энергии в ближайшие двадцать лет увеличится примерно на 35-45%.
При этом, большая часть увеличения будет приходится на развивающиеся страны, в особенности на страны Азиатско-Тихоокеанского региона. В последнем отчете Statoil предполагается, что в странах-членах ОЭСР потребность в нефти будет медленно возрастать в ближайшие пять лет и достигнет пика к 2020 году, после чего начнет снижаться. При этом, по данным последнего отчета компании BP (Statistical Review of World Energy 2014), добыча нефти в США в 2014 году увеличилась на рекордные 1,1 млн баррелей в день. Это самое большое увеличение объемов добычи нефти в мире в 2014 году (для сравнения, в 2014 добыча нефти в РФ увеличилась всего на 150 тыс баррелей в день) и наибольшее увеличение объемов добычи нефти в истории США — американцы побили свой собственный рекорд 2013 года, когда, по данным Международного энергетического агентства, увеличение объемов добычи составило примерно 992 тыс баррелей в день. Основной причиной тому послужила революция в добыче трудноизвлекаемой (в частности, сланцевой) нефти.
Интересно, что последний отчет Администрации по энергетической информации Министерства энергетики США (World Energy Outlook 2014) прогнозирует цены на нефть к 2040 году. В зависимости от оценки перспектив добычи трудноизвлекаемой нефти, цена за баррель нефти в 2040 году должна составить 125$ (оптимистическая оценка) или 141$ (пессимистическая оценка). Заметим, что обе цифры не так уж сильно отличаются от текущей цены примерно в 110$ за баррель нефти марки Urals (все цены указаны в долларах 2012 года).
В соответствии все с тем же World Energy Outlook 2014, ожидается, что возобновляемые источники энергии к 2040 году составят около 16% от общей генерируемой мощности. Этот сценарий не учитывает возможного технологического решения одной из наиболее существенных проблем связанных с возобновляемой энергетикой — проблемы хранения избытков энергии.
Как раз в этой области инновации уже показали , что парадоксальные решения именно и являются ключом к выходу на рынок технологических новинок , рождённых комбинированным и интегрированным сочетанием всё тех же приёмов и методов аннонсированных в ранних версиях ТРИЗ и АРИЗ
При применении смеси из дизельного топлива и метанола в качестве топлива следует отметить, что объемная и массовая энергоемкость (теплота сгорания) метанола (удельная теплота сгорания = 22,7 МДж/кг) на 40—50 % меньше, чем , например , бензина, однако при этом тепловая производительность спирто - воздушных и бензиновых топливо - воздушных смесей при их сгорании в двигателе внутреннего сгорания различается незначительно по той причине, что высокое значение теплоты испарения метанола способствует улучшению наполнения цилиндров двигателя и снижению неравномерности его тепловой напряженности, что приводит к повышению полноты сгорания спирто - воздушной смеси. В результате этого мощность двигателя повышается на 7-9%, а крутящий момент двигателя повышается на 10—15 %.
В настоящее время усиленно и ускоренно исследуются следующие вопросы :
Вид топлива
Плотность энергии топлива или топливной смеси
Стехиометрическая пропорция смеси указанного вида топлива с воздухом
Удельная энергия смеси указанного вида топлива с воздухом в стехиометрической пропорции
Удельная теплота испарения
Октановое число
Удельная энергия в расчёте на килограмм воздуха в смеси указанного вида топлива с воздухом в стехиометрической пропорции
Удельная теплота испарения в расчёте на килограмм топливной смеси с воздухом в стехиометрической пропорции

Отдельно следует отметить увеличение индикаторного КПД ( коэффициента полезного действия ) при работе классического Двигателя внутреннего сгорания на метаноле или на смеси метанола с бензином или дизельным топливом , по сравнению с его работой на бензине или чистом дизельном топливе .
Такой прирост вызван снижением тепловых потерь и может достигать единиц процентов.
То же можно сказать о дизельных двигателях
При применении метанола в качестве основного компонента топливного композита с абсорбированной энергией , следует отметить, что объемная и массовая энергоемкость (теплота сгорания) метанола (удельная теплота сгорания = 22,7 МДж/кг) на 40—50 % меньше, чем у дизельного топлива или бензина, однако при этом теплопроизводительность , содержащих метанол , топливных композитов с абсорбированной энергией , при их сгорании в камерах сгорания бойлеров или цилиндрах двигателей , различается незначительно по той причине, что высокое значение теплоты испарения метанола способствует улучшению наполнения камеры сгорания бойлера или цилиндров двигателя .
Уникальные свойства метанола , микрокапли которого в топливном композите с абсорбированной энергией однородно распределены в объёме компонентов топлива с большей теплотворной способностью , позволяют снизить в камерах сгорания уровень теплонапряженности, что приводит к повышению полноты сгорания топливного композита с абсорбированной энергией ;
В результате применения топливного композита с абсорбированной энергией в современном дизельном двигателе ( результаты более чем 300 тестов на динамометрическом стенде ) мощность двигателя повышается на 7-9%, а эффективный крутящий момент на 10—15 %.
Отдельно , основываясь на результатах более чем 22 тестов на применение топливных композитов с абсорбированной энергией в промышленных бойлерах с расходом топлива более 500 литров в час , следует отметить увеличение индикаторного прямого и косвенного расчётного Коэффициентов Полезного Действия при работе бойлера по классической схеме с композитом с абсорбированной энергией по сравнению с его работой на дизельном топливе № 2 или тяжёлом дизельном топливе № 6;
Такой прирост вызван снижением тепловых потерь и достигает 2.5 процентов.

... продолжение следует ...

полезный материал? Нажмите:




другие статьи...
© Ярослав Ващук, 2003-2011
при использовании любых материалов сайта ссылка на источник обязательна
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100