Anonim

Image
Teknisk redaktør Kevin Cameron deler sit væld af viden om motorcykler, erfaringer, indsigt, historie og meget mere. Cyklusverden

For nylig stødte jeg på et sted, der sammenlignede almindeligt anvendte metaller med hensyn til den energi, der kræves for at producere dem. Dette rejser interessante spørgsmål. Skal vi kritisere bil- og motorcykelfabrikanter for at bruge mere aluminium i deres køretøjer og mindre stål? Energiomkostningerne ved at vinde et kilogram aluminium fra sin aluminiumoxid (bauxit) malm er omtrent 10 gange større end hvad der bruges til omdannelse af jern til stål. Eller skal vi rose dem, fordi den resulterende køretøjs lettere vægt kræver mindre brændstof for at fremskynde dem i stop-and-go-kørsel?

Artikel fortsætter nedenfor:

Drevet af Image

Tjek mere af KEVIN CAMERONS TOP DEAD CENTER

Forestil dig, at jeg vinder lotteriet og åbner det sagnomsuste Ducati-tilbehørskatalog i en helt ny sindssammenhæng. Denne gang er jeg her for at købe, ikke bare for at stirre. Og jeg kredser om alle de pragtfulde, pirrende titanprodukter, jeg kan finde. Men min glæde vender sig til malurt, da jeg er klar over, at energiomkostningerne ved at producere 1 kilo titan er 25 gange det for et kilo stål. Hmm, antager du, at der er sådan noget som et Ural-tilbehørskatalog?

Under 2. verdenskrig blev en stor del af produktionen fra den daværende nye Grand Coulee vandkraftsdam brugt til at fremstille aluminium, hovedsageligt til produktion af militære fly. Men da vandelektriske dæmninger kun leverer 6 procent af amerikansk elektricitet, er den virkelige historie om aluminiumsproduktion ikke kun volt og ampere sendt til de virkelig imponerende Hall-procesreaktorer. Meget af kraften til at producere aluminium kommer fra elektriske anlæg fyret af kul eller fra nukleare anlæg. Begge fungerer med en gennemsnitlig effektivitet på ca. 35 procent, så den faktiske energi, der forbruges på det elektricitetsgenererende anlæg er næsten tre gange større end bare kilowatt-timerne.

Men så kommer en del af strømmen fra de naturgasfyrede møller, hvis gennemsnitlige effektivitet (i USA) var 43 procent i 2016. Meget bedre.

Relaterede:

Image

Hvordan fungerer motorcykelpistonringe?

<em> Cycle World </em> Teknisk redaktør Kevin Cameron besvarer dine motorcykeltekniske og mekaniske spørgsmål

Når jeg tænker på dette, ved jeg, at naturgas hovedsageligt er metan, der består af et enkelt carbonatom bundet til fire hydrogenatomer. Det betyder, at forbrænding af naturgas kun producerer halvdelen så meget kuldioxid som forbrænding af kul eller carbonhydridvæsker for en given energiproduktion. Men inden jeg begynder at føle mig godt til det (og om det faktum, at gasturbinanlæg i kombineret cyklus, der nu støt erstatter amerikanske kulfabrikker tæt kan nærme sig 60 procent effektivitet), kan jeg huske, at amerikansk naturgas nu i stor del kommer fra den nye kombination af vandret boring og hydrofrakturering (“fracking”) - som rundt om kan ikke lide af mange miljøbevidste personer.

Hydrofrakturering indsprøjter for det meste vand, der bærer sand plus viskositetsadditiver i brøndboringer ved tryk på op til 15.000 psi. Trykket forårsager brud i den omgivende klippe (skifer, der er olie- eller gasbærende), og sand- eller aluminiumoxidkornene (som kaldes "proppanter", fordi deres tilstedeværelse rekvisitter åbner brudene) føres ind i dem. Resultatet er et netværk af fine revner, hvorigennem olie eller gas kan bevæge sig til borehullet til genvinding til overfladen. Mange oliebærende formationer mangler porøsitet til at strømme til konventionelle lodrette borehuller (de kaldes "stramme leger") men er nu blevet fremstillet til at producere økonomiske mængder energi via de nye teknikker.

Teknikkerne og udstyret, der gør det muligt at styre borestrengene gennem 90 grader for at blive placeret vandret i olieholdende formationer er vidunderligt kloge, uanset hvad vi måtte synes om deres miljøeffekter. Ligesom GPS og IMU'er gør det muligt for racer- og sportsmotorcykler at opnå højere ydelse, så er de også i stand til at rapportere den nøjagtige placering af "huller i mudder" langt under overfladen (disse muddermotorer drives af boremudder pumpet ned gennem borerør og anvender samme princip som de velkendte to-element “gerotor” oliepumper, der findes i mange motorcykelmotorer). Mudderet vender tilbage til overfladen og bærer med sig de stenfliser, der er produceret af borekronen. Chips fjernes, og den filtrerede mudder returneres til brøndboringen.

Relaterede:

Image

Hot Young Strrivers har muliggjort forbrændingsdrevet transport mulig

”Disse mænd var ikke 'opfindere', der prøvede skøre ideer”

Smart som alt dette er, advares vi om, at en sådan "fracking" er miljøfarlig - det kan forurene grundvand eller endda muligvis udløse jordskælv. Kan vi officielt betragte denne proces som "god", fordi naturgas reducerer kuldioxidemissionerne med halvdelen eller mere, når de forbrændes i effektive elektriske kraftværker med kombineret cyklus? Eller må vi betragte det som "dårligt", fordi a) det ikke er en vedvarende energikilde, b) noget methan, en meget mere potent drivhusgas end kuldioxid, uundgåeligt frigives til atmosfæren under nyttiggørelse, forarbejdning og levering, og c) er der andre ubehagelige miljøeffekter?

Okay, dette er svære spørgsmål, som at prøve at finde ud af, om det er varmere i byen eller om sommeren. Hvad kan vi meningsfuldt sammenligne for at vide, hvad vi skal gøre?

I sidste uge nævnte Elon Musk (Tesla, Hyperloop, SpaceX), når han passerede en favorit fra solenergiindustrien - ideen om at drive hele USA ved at dække et område, f.eks. Arizona, 100 mil med 100 mil med solcellepaneler. Jeg besluttede at estimere, hvor meget strukturelt materiale (næsten helt sikkert aluminium, fordi stålruster, hvis ikke malet) kunne være nødvendigt til dette.

For at få en anden velkendt, storstilet anvendelse af aluminium til sammenligning, søgte jeg den samlede vægt af militære fly produceret i USA 1940–1945 og brugte standardfraktionen på 60 procent af det som aluminium. Resultatet blev 2, 8 milliarder pund. Det omfattede de 17.000 B-24'er, 14.000 B-17'erne, 9.500 B-25'ere, 10.000 P-47'ere, 3.960 B-29'ere og så videre.

"Forestil dig, at jeg vinder lotteriet og åbner det sagnomsuste Ducati-tilbehørskatalog i en helt ny sindssammenhæng." Relaterede:

Image