Sand - die olie van die toekoms?
Unieke deurbraak: nie te ver in die toekoms nie kan jy dalk met 'n nuwe soort 'petrol' ry—en jou huis van krag voorsien word deur 'n anderste soort 'steenkool'—wat alles letterlik van gewone sand gemaak is!
Sand—die olie van môre?
Kernkrag word as te gevaarlik beskou en is op die pad uit. Binne enkele dekades gaan die olie van die aarde ook gedaan wees. Wat dan? In Duitsland is 'n sensasionele alternatief ontdek—brandstof wat uit woestynsand vervaardig word met behulp van son- of windkrag. Dit klink amper ongelooflik, maar die proses berus op die suiwerste wetenskaplike beginsels. Hieronder vertel ons jou dan ook presies hoe dit kan gebeur... 'n verstommende uiteensetting wat 'n bloudruk kan word vir kragopwekking in die 21ste eeu...
SILIKON is op die aarde oorvloediger as die sand aan die see. Want nie net bestaan 'n groot deel van die einste seesand daaruit nie, maar so ook die sand en gesteentes oral op die vastelande. Trouens, daar's net een ander chemiese element waarvan daar meer op ons planeet is en dis suurstof.
Silikonskyfies vorm vandag boonop die ''hart'' van ons onontbeerlike rekenaars. Maar dit is nog lank nie al nie. Dié onopsigtelike semi-metaal met sy swartgrys kristalle (regs) beklee 'n belangrike plek in die staalbedryf, mediese bedryf, moderne elektronika, glasvervaardiging, sementbedryf, noem maar op.
En 'n tyd gelede het 'n Duitse geleerde ook vorendag gekom met verbeeldingryke planne vir die gebruik van silikon vir brandstofvervaardiging. Waarop dit neerkom, is dat sand moontlik die ''olie'' van die wêreld van môre sal wees! Dink maar net aan al die sand in die woestyne van die wêreld en dis duidelik watter onputlike bron dit in der waarheid is. Vir 'n wêreld wat bekommerd is wat gaan gebeur as die aarde se werklike oliebronne oor 'n paar dekades uitgeput is, is dit werklik wonderlike nuus.
Die man wat die konsep van silikon-krag geformuleer het en reeds in sy land ''die sand-profeet'' genoem is, is prof. Norbert Auner (links), hoogleraar in anorganiese chemie aan die Johann Wolfgang Goethe-Universiteit in Frankfurt.
Sand se belangrikste komponent is silikondioksied (silika), 'n stof wat uit silikon en suurstof saamgestel is. Silikon kom dan ook nie vry op die aarde voor nie, maar juis in sulke verbindings. Son- of windkrag kan ingespan word om silikon uit sand te maak. Silikon word met 'n spesiale proses uit die sand onttrek—'n proses waarin die suurstof-komponent uit die silika gehaal word sodat die semi-metaal alleen agterbly.
Maar prof. Auner wys daarop dat daar met die herwinning van silikon ook 'n uiters belangrike neweproduk opgevang kan word. Hierdie neweproduk is tetrametielsilaan (TMS), wat 'n goeie plaasvervanger vir petrol blyk te wees.
Wanneer dit verbrand, ontstaan daar 'n bietjie koolstofdioksied—en suiwer sand! Beteken dit dat motors van die toekoms—wat masjiene van keramiek sal moet hê—nie petrolgasse gaan uitspoeg nie, maar wolke fyn sand wat naderhand ons teerpaaie met dik lae stof gaan bedek?
Nee, word gesê. Die ''asse'' moet in die motor self opgevang en by die vulstasies ingelewer word telkens wanneer die motoris brandstof laat ingooi.
Maar dit is nie al wat nog in die toekoms danksy die herwinning van silikon uit sand kan gebeur nie. Met die silikon self kan immers meer vermag word as met steenkool. Hierdie semi-metaal brand naamlik nie net in suurstof, soos steenkool, nie. Dit verbrand jou werklik ook in ''onaktiewe'' stikstof, die gas wat byna 80 persent van die atmosfeer uitmaak. En met só 'n verbranding word geweldig baie hitte vrygestel, wat gebruik kan word om stoom te maak, wat op sy beurt turbines kan laat draai om krag op te wek.
Alles is boonop baie omgewingsvriendelik, want al wat uit die skoorstene van die kragsentrales sal ontsnap, is suiwer lug. Die ''as'' wat oorbly, is net sand en silikonnitried. Waar silikondioksied (sand) met die verbranding van silikon in suurstof gevorm word, ontstaan silikonnitried wanneer silikon in stikstof brand. Uit silikonnitried kan die gas ammoniak weer maklik berei word, wat dan gebruik kan word in selle vir battery-aangedrewe motors, asook om kunsmis te vervaardig.
Die moontlikhede is legio. Kort voor lank sal ons dus nie net land en sand aanmekaar kan gesels nie, maar straks ook met land en sand kan motor ry en selfs die ligte in ons huise aanskakel. 'n Nuwe wêreld sal dan vir ons oopgaan danksy die dorre sandkorrels van die woestyn!
Sand en silikon—nog inligting
SAND se belangrikste komponent is silikondioksied (silika), 'n stof wat uit die elemente silikon en suurstof saamgestel is. Silikon kom dan ook nie vry op die aarde voor nie, maar juis in sulke verbindings.
Gekristalliseerde silikon het 'n hardheid van 7, teenoor glas se hardheid van 5 tot 7—op 'n skaal waar 'n diamant se hardheid 10 en dié van talk (magnesiumsilikaat) 1 is.
Silikon (simbool: Si) is die naasvolopste element op aarde. Die volopste silikon-verbinding is silikondioksied. Een van silikondioksied se skouspelagtige vorms is kwarts, maar wit sand is ook maar net kwarts in 'n baie fyn vorm.
Die soute van kieselsuur (H2SiO2) is bekend as silikate en kom ook in groot hoeveelhede in rotse voor. Gewone glas is in werklikheid 'n mengsel van natriumsilikaat en kalsiumsilikaat.
Die element silikon het 'n atoomgewig van 28,086. Sy atoomgetal is 14 en sy soortlike gewig 2,33. Die kristalstruktuur van silikon is kubusties. Silikon smelt teen sowat 1 410 grade C en kook teen sowat 2 355 grade.
Suiwer silikon is die grondstof vir 'n bedryf van derduisende miljoene rande. Van silikon word rekenaarskyfies gemaak, maar ook silikoon (met twee o's, let wel). Silikoon is 'n sintetiese ghries, olie of plastiek en word vandag in talle produkte gevind, van smeer- en kleefmiddels tot verf.
Tydens die vervaardiging van die silikon (uit sand) ontstaan 'n neweproduk genaamd tetrametielsilaan (TMS), wat nagenoeg die potensiële energie van petrol het. As dit verbrand word, bly daar benewens 'n bietjie koolstofdioksied net suiwer sand oor.
Silikon self is in een belangrike opsig selfs 'n doeltreffender brandstof as steenkool. Dié semi-metaal brand naamlik nie net in suurstof nie, maar in der waarheid ook in stikstof, die volopste gas in ons atmosfeer wat byna 80 persent daarvan beslaan.
In nywerheidsentrums kan silikon verbrand word ten einde turbines te laat draai om krag op te wek. Uit die skoorskene sal slegs suiwer lug kom, terwyl die ''asse'' net uit sand en silikonnitried sal bestaan. Dit is 'n superharde, nie-giftige stof wat in die vervaardiging van keramiek gebruik word.
Uit silikonnitried word ammoniak (NH3) maklik chemies berei. Die gas ammoniak kan weer benut word in batterye wat, benewens tetrametielsilaan, die motors van môre kan aandryf.
Uit die ammoniak wat uit silikonnitried verkry word, kan ook kunsmis vir die landbou berei word. Tans is 'n energievretende proses met minder bevredigende resultate daarvoor nodig.