前8合成燃料

水、酸、沙子和液态二氧化碳是在沉重的压力下注入天然气在新墨西哥州。
罗伯特Nickelsberg /盖蒂图片社

石油世界各地和化石燃料资源的日益减少,比赛要发现下一个肯定是在大型能源解决方案。可能没有一个神奇的子弹来解决能源危机,或一个完美的燃料是无限,不污染环境。但一个选择,合成燃料,或者合成燃料——提供了一些优点和一些缺点相比传统的化石燃料。合成燃料是一类燃料,包括任何燃料从煤炭、天然气或生物原料通过化学转化”[来源:美国能源信息管理局18luck手机登录]。这些类型的液体燃料通常称之为费托合成的改进,过程后用于创建它们。合成燃料类别还包括燃料来源于合成原油,一种类似于原油物质合成等自然资源的沥青或油页岩[来源:美国能源信息管理局18luck手机登录]。化学,合成燃料类似汽油柴油我们今天使用的燃料,可用于现有的引擎。但是生产需要复杂的化学转换。

各国政府和能源公司更关注近年来合成燃料,产油国不断上涨的油价和政治不稳定创造了激励去寻找替代品。合成燃料的主要好处是他们可以用物质如煤,天然气,甚至植物废料,广泛可用。许多合成燃料也比传统燃料燃烧更清洁。但也有缺点。虽然他们可以燃烧更清洁,生产合成燃料经常引起一样多,如果不是更多,比传统汽油污染。合成燃料仍然比传统燃料生产成本,主要是因为更多的研究、开发和投资是必要的生产在经济上是可行的。

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了解不同类型的合成燃料目前生产,继续阅读。

8:超重原油

高强度的石油的几个来源之一吗合成原油一种合成燃料,原油相似。超重原油发生自然,并形成当石油曾经深埋在地上暴露在细菌分解碳氢化合物和原油的物理性质变化。油可以通过露天采矿或恢复“原位”(现场)集合。原位收集涉及管道热蒸汽或气体井打破重油和收集的液体通过第二个。这两种方法都有其局限性。露天采矿只能用于收集超重原油在地表附近。它还破坏环境破坏森林和动物栖息地,和所需的大量的水作为废物处理后用于[来源:克拉克]。原位方法需要进一步的研究来收集大量的重油。

许多合成燃料的生产过程产生的产品或多或少可以用于发动机和车辆。合成原油生产,另一方面,导致合成原油,必须进一步完善商业出售,就像传统的原油。在其自然状态,超重原油基本上是一个更多粘性形式的原油。如果原油流如水,那么超重原油流动就像蜂蜜。超重原油成一个有用的形式,通常是暴露于高温分解和气体碳氢化合物为那些可以作为燃料燃烧和那些不能。这类似于精炼原油转化为燃料的过程,但更昂贵和复杂。

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7:天然气液化(GTL)

生产天然气液化燃料(或GTL)是一个将天然气转化为液体的过程,石油燃料。不像合成原油,GTL产品接近生产的最后阶段。他们不需要处理炼油厂之前作为燃料。最广泛使用的方法是将天然气转化为液体燃料费过程(化学合成)[来源:美国能源信息管理局18luck手机登录]。在这个过程中,天然气与空气结合,然后引入室和催化剂,通常含有钴的化合物或。的催化剂以及大量的热量和压力,引发化学反应链碳氢化合物。接下来,气体冷凝成液体。这取决于催化剂的添加,创建不同的碳氢化合物的结构。化学合成法可以生产柴油燃料,石脑油(可以加工成汽油)和工业润滑油(来源:美国能源信息管理局18luck手机登录]。

GTL过程特别是主要被用于生产柴油燃料,虽然它也可以生产石脑油。GTL,像其他的费燃料,燃烧排放的减少[来源:美国环境保护署]。化学分离过程创建一个更纯粹的燃料,因为可以过滤掉杂质。另一个好处是,将天然气转化为液体所涉及的化学反应产生电力,蒸汽和水作为副产品。这些资源可以把回生产节约成本和减少对环境的影响或商业市场上销售过程更符合成本效益。

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6:页岩油

页岩油是一种合成原油从岩石泥灰土。
阿贡国家实验室

页岩油是另一种形式的合成原油生产的硬质的泥灰岩,一个通常被称为天然岩石油页岩。硬质的泥灰岩有丰富的材料干酪根,自然有机物质转化为原油石油当暴露于极端高温和压力。这种变化通常发生在几百万年的时间里,但工业方法可以复制过程,在油页岩干酪根转化为合成原油的[来源:美国内政部]。页岩油的生产主要是理论在这一点上,没有大规模生产。可以通过油页岩热解,热量和除氧的引入,这区别于其余的岩石和干酪根转化成液体,然后可以提炼成合成原油的[来源:美国内政部]。

油页岩是极其丰富的。事实上,存款的绿河形成通过科罗拉多部分地区扩展,犹他州和怀俄明州,可能含有足够的石油页岩生产8000亿到1.8万亿桶,据估计从各种科学家[来源:美国内政部]。把这些数字的角度来看,如果较低的估计是准确的,形成可以供应100年来美国的石油需求在当前使用水平[来源:美国内政部]。18新利最新登入然而,有严重的环境的缺点。页岩油生产留下大量的矸石和使用大量的水。同时,直到技术进一步发展和完善,这个过程是非常昂贵,比原油更昂贵的事先约定生产[来源:美国能源信息管理局18luck手机登录]。

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5:油砂

航拍的加拿大合成原油公司和Suncor Energy inc .在加拿大油砂。
Veronique de Viguerie /盖蒂图片社

油砂、油砂的第三个来源合成燃料被归类为合成原油。的混合水、粘土、沙子和物质沥青油砂自然发生。沥青是一种非常厚的一致性是油状物质,很粘果冻在室温下。它包含更多的杂质比传统原油,包括硫、氮和重金属前必须清除沥青可用于燃料[来源:美国能源信息管理局18luck手机登录]。金沙通常聚集在露天开采。原位复苏也可能通过注入蒸汽或打破砂的化学物质。但原位收集需要消耗大量的水和电,也不划算。

油砂处理状态可以作为合成原油的出售,他们用热水洗净分离的沥青粘土和沙子。沥青是受到大量的热量和压力,和天然气。这将材料中的碳氢化合物转换成一种更容易作为燃料燃烧[来源:美国内政部]。所需要的大量的水和电力变换油砂从地下深处存款可用燃料使它成为一个有争议的燃料,因为它对环境的影响。对环境的影响,从露天开采、废水的处理,导致了很多争议在加拿大,目前世界上大多数的油砂开采[来源:的家伙]。

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4:煤制油(CTL)

GTL一样,煤制油(CTL)燃料是由孤立的碳氢化合物现有化石燃料和转换的一种形式合成燃料可用于现有车辆的引擎。制造商使用两种方法来转换。第一,煤炭间接液化(ICL),使用相同的费过程天然气液化燃料。当然,处理需要一个额外的步骤将固体煤炭转化为气体,可以喂相关化学反应。固体煤碾碎,然后暴露于高温高压,以及蒸汽和氧气,它与煤炭生产合成气反应。这种合成气,一氧化碳、氢气和其他气体,然后用于费托反应生产液体燃料。在煤直接液化(DCL),煤是粉,然后暴露于氢和高水平的热量和压力产生液体合成原油精炼。第二个方法是不像ICL广泛使用。

液化燃料更环保,因为它们比传统的燃烧更清洁汽油柴油。CTL制造的副产品,包括水、电和金属可以卖给抵消CTL处理的成本,使过程更可持续。但也有严重的环境的缺点,。CTL生产消耗大量的水在它创建任何。也释放二氧化碳排放和大量的固体废物被称为“渣”,这是剩下的有用的化学物质的煤炭毕竟已经提取[来源:范酒鬼]。

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3:Biomass-to-Liquids(瓶)

油和天然气液化燃料是由操纵非石油化石燃料的碳氢化合物,它们的化学性质类似于碳氢化合物石油汽油Biomass-to-liquids燃料工作根据相同的理论,除了碳氢化合物来自刚死去的有机物质,不被分解的有机物质,压缩了数百万年。线下燃料是由木材、农作物、草和谷物。线下的优势是它可以制成的植物部分不用于食品或制造业。

生产过程类似于其他合成燃料:合成气用于启动一个费托反应,最终生成液体燃料。生物质燃烧在低氧环境中生产合成气,一步比其他合成燃料,需要更少的能量。但这需要相对大量的生物质原料(原料合成)燃料。5吨(约4.5吨)的原料(或大约3英亩或1.2公顷农作物)= 1吨(0.9吨)的生产线下[来源:美国能源信息管理局18luck手机登录]。线下也花费更多的钱比CTL和GTL。生物量比其他合成燃料原料占用更多的空间,所以它的成本更多的存储和运输。线下不是那么广泛的其他形式的合成燃料,这意味着公司必须投入大量的资金去线下项目启动和运行。尽管成本,线下可能对环境更容易从长远来看,因为植物生长产生燃料可以抵消一些有限公司2排放

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2:燃料的浪费

固体废物像旧轮胎可用于制造合成燃料生产原料。
极盛时期/思想库

同样的理由植物和植物废料可以用来制造原料在合成燃料的生产固体废物也可以喂的过程。使用固体废物包括旧轮胎,污水和浪费垃圾填埋场【来源:Speight]。只要它包含有机物质(和高水平的碳),它可用于创建某种形式的燃料。浪费用于原料和其他合成燃料原料经历相同的过程。它燃烧在特殊条件下生产合成气,然后通过费托过程合成为液体燃料。作为一种替代方法,自然垃圾填埋场排放的气体废物分解可用于制造合成燃料。

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1:从大气碳燃料

还在理论阶段,从大气的概念推导燃料有限公司2是由洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家们。在这个过程中,大量的含有二氧化碳的空气污染物会接触到液体碳酸钾。的有限公司2在空气中结合碳酸钾,而空气的其他组件。的有限公司2可以分开的钾化合物通过应用电。一旦公司2分离,是转化为合成气,然后转化为液体燃料后方法用于创建其他合成燃料【来源:马丁]。实验室和其他机构的科学家们一致认为,这个过程,在理论上。18新利最新登入然而,主要的障碍是,孤立的过程有限公司2从空气中,将它转化为合成气需要大量的电力[来源:马丁]。洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家的建议核能作为最好的选择[来源:马丁]。它还将需要巨大的资本投资概念从理论到执行。光明的一面,整个过程在理论上是碳中性的。它会产生尽可能多的碳消耗。

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更大的链接

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