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甲烷与氢未来的先进气体能源时代-【新闻】

发布时间:2021-05-28 18:11:29 阅读: 来源:抑雾剂厂家

甲烷与氢: 未来的先进气体能源时代

科幻小说之父儒勒·凡尔纳在《神秘岛》(1875年)一书中写到:相信总有一天,水将成为燃料,组成水的氢和氧或单独使用或组合使用,将成为热和光永不枯竭的来源,煤炭将无法与之匹敌。

维也纳大学应用系统分析国际学院的罗伯托F·阿吉莱拉(RobertoF.Aguilera)和卡尔加里大学的罗伯托·阿吉莱拉(RobertoAguilera)在本月出版的《石油工艺杂志》上发表文章指出,在宇宙物质中,氢占了75%,是所有元素中最丰富的。星体主要由氢元素组成。然而在地球上,氢一般不是以自由态存在,需要从不同物质中提取,如生物质、化石燃料和水。所以,氢并不是严格意义的能源,而是像电一样的能量载体。

在社会日益关注环境的今天,氢有可能成为一位“白马王子”。有数据显示,自1850年以来,氢的相对消费量稳步增长,100多年来,自由市场和人类智慧一直在致力于使我们的能源系统“脱碳”。然而,“从上世纪50年代起,各国政府采取价格控制应对能源短缺,我们的能源系统再度被‘碳化’。但通过增加天然气生产为能源革命铺路,到2030年,能源革命将改变工业,改变人们生活”。

最近研究显示,全球常规天然气储量约为427万亿立方米,质密砂岩天然气的技术可采储量与此大致相当。这里还未包括页岩气和煤层气,据法国石油研究院2006年估计,煤层气资源量为100万亿~260万亿立方米,页岩气为42万亿~45万亿立方米。未来几十年将有充足的可采天然气满足能源需求,从而为非常规或非石化燃料替代化石能源争取到足够的时间。

作者认为,氢与甲烷一样也有着“光明的发展前景”,问题在于氢的安全、存贮和供应。目前,世界氢生产主要是通过将天然气“蒸汽转化”。目前的问题在于成本、效率的竞争性和化石燃料的可靠供应。例如,用天然气生产氢,在能源当量相同的条件下,氢的成本约是汽油的4倍。天然气燃料有助于环保,但不能消除二氧化碳排放,利用氢对环境具有长期可持续性,然而需要持续技术研发。

其他生产氢的方法如利用水、太阳能、风能、生物质、核能,成本更加昂贵。氢的存贮成本也是问题,氢气可加压用压力容器存放,或液化后存放在低温容器内,但尚不能实际应用。氢也可在燃料电池中转变为电能,但每千瓦成本为3000美元,而汽油机的发电成本仅为每千瓦30美元。所以,降低成本是一项基础研究。一旦取得成功,各种应用将得到开发。

赫夫纳(Hefner)早在1999年就指出,地球的石油、天然气和天然气液的资源量十分丰富,只要我们认真筹划,坚持研发,全球将会进入一个“先进气体能源时代”。伴随着通信、信息传输和教育革命,世界经济的全球化将进一步加强,并在不断改善环境的前提下得到可持续发展。

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