מרכז ארצי למורי הכימיה - עמוד הבית

אתר נגיש חיפושדלג על חיפוש
Bannersדלג על Banners
חיפושדלג על חיפוש
סגירה
תוכן העמודדלג על תוכן העמוד

מידעון מקורות אנרגיה וגז טבעי דצמבר 2017

28/02/2018 15:50:21

אנרגיה באקטואליה

הנוסעים בכביש החוף וחולפים על פני הארובות של תחנת הכוח אורות רבין שליד חדרה, אולי שמו לב לארובה רביעית, נמוכה יותר הפולטת ענן לבן המיתמר אל על. ענן לבן זה הינו ברובו טיפות מים זעירות שהתעבו מאדי המים שנפלטים בתהליך השריפה, והם עדות לפעולות הניקוי של הגזים מתחמוצות גופרית לאחר התקנת מערכות ניקוי וניטור הפועלות לניקוי הגזים הנפלטים לאוויר מתחנת הכוח.  
http://www.flashnet.co.il/news.asp?ContentID=2863
 
בצפון הארץ, בהרי גלבוע, מוקם מתקן ראשון בסוגו בארץ שאינו גלוי למי שאינו יודע. מדובר במנהרות חפורות בהר אשר בעת התחלת פעולתן, בעוד כשנה, יזרמו בהן מים. הרעיון הוא להפיק חשמל ממים הנופלים מגובה רב על טורבינה הידרואלקטרית. בדיוק כמו בסכרים שמוקמים במקומות שונים בעולם, כגון סכר הובר בארה"ב.  
 
רק שבארצנו לא זורם נהר אדיר כמו הקולורדו שעליו ניתן להקים סכר כגון זה, ולכן, הוכנו באופן מלאכותי 2 מאגרי מים ענקים (2.7 מיליון מ"ק כל אחד) אשר יאפשרו הזרמת המים מגובה של 500 מטר (מהמאגר העליון אל המאגר התחתון) על טורבינות חשמל אשר יפיקו כ 300 מגה-וואט. לתגבור מערכת החשמל הארצית בזמן צריכת שיא. לאחר שהמאגר העליון יתרוקן המים יועלו בלילה בעזרת משאבה שוב למאגר העליון בזמן צריכה נמוכה של חשמל בארץ ואז מחיר החשמל נמוך יותר. וכל זאת במעמקי הר הגלבוע!
 
 
יש לנו כימיה...

קורוזיה במערכות גז טבעי

הפקת גז טבעי, וכן טיפול, הפרדה, הובלה ואחסון שלו מתבצעים תוך שימוש בצינורות ובציוד מתכתי. גז טבעי יכול לגרום לקורוזיה בציוד אשר עלולה לגרום להיווצרות חורים וסדקים והגז חסר הריח עלול לדלוף ולסכן את כל המצויים בסביבה.

גז טבעי הוא למעשה תערובת שהרכבה משתנה על פי המאגר ממנו נשאב. בתערובת זו שעיקרה, מתאן, יש מרכיבים שונים אשר חלקם יכול לגרום לקורוזיה בצנרת המתכתית בה הם עוברים. נתייחס כאן לקורוזיה הנגרמת על ידי הגז מימן גופרי H2S(g)  המצוי, לעיתים, בריכוז של עד 5% בתערובת הגז הטבעי.

תערובת גז טבעי בה יש כמות מימן גופרי אשר קטנה מ 4 ppmv   (חלקיקים למיליון בנפח) נקרא גז "מתוק". ערך זה הוא הערך המקסימלי המאושר לאיכות גז טבעי להובלה בצינורות. הגז מימן גופרי מתמוסס במים (המצויים בתערובת). התמיסה הופכת חומצית ומגיבה עם המתכות נחושת אבץ וניקל או עם הסגסוגות שלהן המרכיבות את הצנרת. במקרה זה מתרחשות שתי תגובות:

     1.     חצי תגובה בה מתרחשת תגובת חמצון על ידי הברזל   

Fe(s) → Fe 2+(aq) + 2e

      2.     חצי תגובה בה מתרחשת תגובת חיזור על ידי יוני ההידרוניום המצויים בתמיסה   

                                           2H3O +(aq) + 2e → H2(g) + 2H2O(l)

  המימן הנפלט בתהליכי הקורוזיה נכלא בתוך סריג המתכת ויוצר לחץ גבוה בהרבה מהלחץ האטמוספרי. הסריג המתכתי אינו עומד בלחצים אלו ולכן נוצרים במתכת סדקים.

מתוך: "גז טבעי, עורכים מקצועיים: משה רבייב, קרן גול. פרק 14 עמודים 367-375
   
מה חדש בהוראה?!

דף עבודה שחובר בהשראת ביקור בתחנת כוח.

גז טבעי וגורמים המשפיעים על מערכת שיווי משקל

בתחנת כוח ממונעת גז טבעי שורפים גז טבעי. אוויר דחוס (כמקור לחמצן) והגז הטבעי מגיבים בתגובת שריפה. הגזים הנוצרים בשרפה נפלטים בטמפרטורה גבוהה מתפשטים ועל ידי כך   מסובבים טורבינה המסובבת גנרטור אשר יוצר חשמל.

גם מים מותפלים מוזרקים לתא השרפה על מנת להוריד את הטמפרטורה ולהפחית/למנוע יצירת תחמוצות חנקן. להלן ניסוח אחת מהתגובות האפשריות:

2(g)   + O2(g)     2NO(g)    ΔH°=180.8 kJ

א.        מהו מקור החנקן לתגובה?
ב.        מדוע חשוב להפחית/למנוע יצירת תחמוצות חנקן? 
ג.         הצע הסבר מדוע הזרקת מים לתא השריפה גורמת להורדת הטמפרטורה.
ד.        הצע הסבר מדוע הורדת הטמפרטורה מפחיתה היווצרות תחמוצות חנקן.
ה.        שרטט גרף סכמתי המתאר את התקדמות התגובה (פרופיל תגובה). הסבר את שיקוליך לגבי פרטי השרטוט.

 

זכויות והרשאותדלג על זכויות והרשאות

הפרויקט מבוצע עפ"י מכרז 09/07.13 עבור המזכירות הפדגוגית, משרד החינוך.

 © כל הזכויות שמורות למשרד החינוך

כל הקבצים הנמצאים באתר זה נועדו אך ורק לשימושם האישי של מורי הכימיה ולהוראה בכיתותיהם. אין לעשות שימוש כלשהו בקבצים אלו לכל מטרה אחרת ובכלל זה שימוש מסחרי; פרסום באתר אחר (למעט אתר בית הספר בו מלמד המורה); העמדה לרשות הציבור או הפצה בדרך אחרת כלשהי של קבצים אלו או כל חלק מהם.

*  *  *

עבור לתוכן העמוד