Рафінована лженаука | Екстремальна механіка / Extremal mechanics

Діяльні зусилля, які Уряд «ефективних менеджерів» докладає до знищення останньої цитаделі минає величі - РАН, в кінцевому рахунку призведуть до того, що залишки справжньої науки змиє хвиля квазінаукового шахрайства. Яке і без того все голосніше заявляє про свої права на шматок корупційного пирога. При цьому лженаука піднімається на рівень, де мешкають справжні доктора наук і навіть член-кореспонденти РАН.

Наступна стаття була написана великим колективом авторів, серед яких переважають кандидати фіз-мат наук http://extremal-mechanics.org/wp-content/uploads/2014/05/Sister.pdf . Само по собі це трохи дивно, оскільки робота відноситься до хімічних технологій. Колектив вчених очолює відомий фахівець в даній області, якого важко запідозрити в науковому шахрайстві. Однак, ідея потенційно коштує сотні мільярдів $ US, тому злегка прісочініть напевно не гріх. Тема вже фінансується грантом від Міністерства освіти та науки.

Після представленого нижче відкликання стаття була відхилена журналом «АЕЕ», однак скоро знайшла шлях до читача під дещо іншим назвою з перестановкою пари авторів (мабуть з ними проблем немає). Сістер В.Г., Іваннікова Е.М., Ямчук А.І., Московський А.С., Бабаріцкій А.І., Демінський М.А., Чебаньков Ф.Н .: «Газифікація твердого органічного сировини, як джерело палива для когенераційних установок ». Так журнал «АЕЕ», що входить в список ВАК, у міру своїх скромних сил сприяє прогресу.

ВІДГУК НА СТАТТЮ

Газифікація твердих вуглеводнів в розплаві металу

У статті пропонується технологія отримання пального синтез-газу ( ) З органічних відходів за допомогою занурення їх в розплав заліза, через який пропускається кисневмісний газ. При цьому залишається негорюча компонента, придатна для виробництва будівельних матеріалів.

Зауваження до пропозиції на стор. 2 внизу: «нарешті, в стадії (с) протікає процес декарбонізації розплаву, він також ендотермічний:

; кДж / моль ( ) «(1)

Тут допущена помилка, оскільки ендотермічний процес супроводжується збільшенням ентальпії, так що повинно бути . Ця неточність не впливає на зміст, проте небажання авторів її виправити викликає подив. З огляду на високу практичну значимість анонсованих результатів (якщо вони вірні), я дозволю собі стверджувати, що стаття написана недбало.

У тексті вкрай мало інформації про хімічні процеси в розплаві, в який занурені відходи. По суті автори обмежилися загальними фразами. Наприклад, вони пишуть про те, що має місце піроліз органіки при високій температурі розплаву: Відходи + Q = [C] + H2. Однак термін «піроліз» є дуже загальним, тому його результати не настільки очевидні. Наприклад, в процесі піролізу деревини виділяється більше , ніж , А кількість має порядок 1%. Утворюється метан, але для вилучення з нього водню буде потрібно вода. Вона також необхідна для зазначеної в тексті парової конверсії:

; кДж / моль

Чи не викличе присутність вологи такі реакції, як і , Наслідком яких стане виробництво ?

даремний виділяється в багатьох реакціях процесу, наприклад:

; кДж / моль (2)

Мабуть автори вважають, що майже весь перетравиться в в ході реакції:

; кДж / моль. (3)

Однак не очевидно, що ендотермічна реакція (3) компенсує наслідки (2), в якій згорає корисний оксид вуглецю, а також інших реакцій (в т.ч. в ході піролізу), які виробляють вуглекислий газ.

Таким чином, виникають сумніви в тому, що вихлоп містить і майже не містить . З цього приводу автори пишуть: "Однак відомо, що аналогічного типу процеси відновлення заліза реалізуються при конверторного плавці, де відбувається майже повне відновлення заліза, а вихлопом є саме СО». Але це суперечить тому, що відомо про конвертерному процесі http://ximfak.narod.ru/1_kurs/lectors/fe_co_ni.pdf : «У конвертері вуглець і сірка з чавуну переходять в газоподібні продукти і , Інша частина домішок утворює конверторний шлак »(стор. 6). У конвертері дійсно протікає ендотермічною реакція (1), але, очевидно, її результат істотно перекривається екзотермічної реакцією (2) та іншими. Крім того, конвертерний процес йде в міру надходження кисню і супроводжується згорянням вуглецю з виділенням . В даному ж випадку подача кисню в розплав повинна бути розділена в часі або просторі з завантаженням в нього відходів (перша і третя стадії процесу). Інакше відходи просто згорять, і пропонована ідея втратить сенс. Тому аналогія з конвертерної плавкою не виглядає переконливою, хоча ймовірно, що вона підказала авторам їх ідею.

Також не все ясно з виробництвом . Наприклад, слабо ендотермічна реакція

; кДж / моль,

(Непряме відновлення заліза), ймовірно може внести корективи в процес. Посилання на піроліз, як уже зазначалося, є беззмістовною.

Таким чином, ідея отримання синтез-газу з органічних відходів, занурених у розплав заліза, не знаходить теоретичного обґрунтування в статті. Результатів математичного моделювання також немає. З цього приводу автори додали в текст пояснення: «Розрахунок зроблений не шляхом встановлення рівноваги методом напів-реакцій (коли необхідно скласти повну систему хімічних перетворень), а методом мінімізації термодинамічного потенціалу. Ці два підходи еквівалентні, проте, в першому випадку необхідно визначити систему хімічних перетворень, яка повинна задовольняти умові повноти. У другому підході це не потрібно, необхідно лише мати узгоджену інформацію про термодинамічних потенціалах беруть участь в процесі речовин ».

Однак, метод мінімізації термодинамічного потенціалу не рятує від необхідності розбиратися з хімічними процесами. Мінімальність того чи іншого потенціалу (в залежності від умов існування системи, в даному випадку це вільна енергія Гельмгольца) є загальним критерієм рівноваги, який свідомо не достатній для повного опису термодинамічної стану. Максимум, що можна витягти з нього в даній ситуації - це факт збігу тисків, а також хімічних потенціалів у всіх фазах для кожної з компонент. При цьому, згідно з правилом фаз Гіббса, число вільних, інтенсивних параметрів стану дорівнює числу компонент (розглядаються тільки дві фази - розплав і газ над ним, тверді відходи до моменту настання рівноваги вже розчинилися). Цими невідомими параметрами, які не можна витягти з умови мінімальності термодинамічної потенціалу, є хімічні потенціали компонент розплаву і виділяється в процесі газу.

Таким чином, мінімізація потенціалу, сама по собі, не є методом визначення термодинамічної стану. Звідси випливає, що таким чином можна передбачити хімічний складу газу, що виділяється. Можливо, що у авторів були якісь додаткові міркування, однак в статті про це нічого не сказано. Для визначення складу вихлопу доведеться виписати всі напів-реакції. Затвердження авторів про те, що: «... це не потрібно, необхідно лише мати узгоджену інформацію про термодинамічних потенціалах беруть участь в процесі речовин» не відповідає дійсності. Саме поняття «узгоджена інформація про термодинамічних потенціалах беруть участь в процесі речовин» викликає подив. У цих речовин немає термодинамічних потенціалів, є тільки хімічні! Що таке термодинамічний потенціал водню, наприклад? Нехай це буде функція , де - хімічний потенціал водню і - його молярное кількість. Яким чином ця інформація може бути узгоджена з аналогічною про інших речовинах? Очевидно, що доведеться узгоджувати хімічні потенціали, оскільки перетворення речовин взаємопов'язані. Але це рівносильно визначенню інтенсивних параметрів стану, про які написано вище. Таким чином, введення термодинамічних потенціалів окремих компонент і спроба узгодити їх між собою призводить до необхідності з'ясовувати хімічний склад процесу. Сховатися від напів-реакцій в феноменологічної термодинаміки не вийде!

В силу сказаного, діаграма на рис. 1 не викликає довіри. Мабуть, для багатьох невідомих величин були прийняті оціночні значення (тобто навмання). Розриви деяких графіків виглядають дивно. Наприклад, при переході через в розплаві повністю і відразу зникає важливий компонент . Однак реакція (1), яка на думку авторів грає ключову роль в процесі, йде при і виділяє кінцевий продукт - оксид вуглецю. Отже, при цій температурі в розплаві повинен бути присутнім , Однак на діаграмі його там немає.

Дуже дивно, що при переході через стрибком зростає вміст , Якого при менших температурах в процесі не було. Згідно діаграмі, концентрація корунду незмінна при будь-якій температурі. Це природно. оскільки вивчався процес в корундовому тиглі, а корунд в реакціях не бере. Однак викликає подив той факт, що зміст в розплаві виявилося досить великим. Як розуміти такий результат? Частково розплавився тигель? Але корунд плавиться близько , Що значно вище температури на всьому діапазоні моделювання.

Виходячи зі сказаного, можна зробити висновок, що результати розрахунків, які відображає рис. 1, є помилковими. Використана мат. модель повністю неадекватна процесу, для якого застосовується. Залишається лише вірити короткого опису експерименту, який нібито підтверджує правильність викладеної ідеї. Таким чином, дослідження не доведені до результатів, що вселяють довіру. По суті представлена ​​сира ідея, яка не обґрунтована теоретично і не підтверджена експериментально. Її здійсненність вкрай сумнівна.

Дмитро Зотьєва