中國科學家如何將太陽能轉化為可以燃燒的汽油?
要理解這一點,我們必須首先了解石油是如何形成的。
石油的形成是乙個複雜的地質過程,在特定的地質條件下,由古代生物的遺骸改造而成。 這些過程包括:有機物的積累、環境條件的變化、溫壓轉化、遷移和聚集。 石油是一種不可再生資源,其形成需要數百萬年到數十億年的地質時間,因此人類社會對石油的依賴程度越來越高,石油資源的開發利用已成為全球能源政策和經濟活動的重要組成部分。 同時,石油的開採和利用也帶來了一些環境問題,如氣候變化、空氣汙染、土地退化等。 因此,我們需要找到一種更可持續的能源來替代石油,以減少對環境的破壞和汙染。
2020年,我國提出碳達峰、碳中和目標,其實質是能源利用形式由化石資源向可再生能源利用轉變,實現綠色發展和可持續發展。
目前,光伏、風能、水電等可再生能源僅以發電的形式使用,但電力不易儲存,同時要求下游行業實現電氣化。 然而,並不是所有的行業都能實現高度的電氣化,如交通、化工、煉鋼、水泥、建材等行業仍然需要能量密度更高、易於儲存的化學能。 利用可再生能源製氫,充分發揮氫氣在儲能方面的優勢,可以彌補瞬時耗電、儲能難的短板,促進可再生能源的規模化高效利用。 氫能廣泛應用於燃料電池、化工、煉鋼、煉油等領域,在各電力領域也具有廣泛的應用前景。
如果結合二氧化碳減排,氫能通過二氧化碳加氫制甲醇反應儲存在甲醇中,更有利於儲運,可以克服氫能儲存不良的不足,甲醇可以在電力、交通、化工等領域替代煤炭、石油等傳統化石能源。 二氧化碳加氫制甲醇的大規模發展,可以加強我國清潔能源產業,增強我國能源多元化保障能力,是我國保障能源安全的重要途徑。
利用太陽能、風能等可再生能源製氫,耦合二氧化碳加氫技術製備以甲醇為代表的液體燃料和化學品的技術稱為太陽能燃料,又稱液態陽光,又可稱為液態氫,其本質是利用可再生能源將二氧化碳和水轉化為液體燃料。 液態陽光一方面實現了二氧化碳減排,另一方面實現了可再生能源的儲存,是液體燃料甲醇中儲存不穩定、間歇性太陽能的重要樞紐,易於儲存和運輸,是連線化石資源時代和以太陽能為代表的新能源時代的重要樞紐。
2020年1月,“液態陽光”示範專案投入除錯,液態產品投料後3小時內生產,其中有機相甲醇含量達到995%,標誌著中國利用可再生能源製備液體燃料的工業化邁出了第一步。
該專案主要由光伏發電、電解水製氫、二氧化碳加氫制甲醇三個單元組成,總占地面積約300畝,總投資約14億美元。 其中,光伏規模根據下游水電解製氫裝置消耗的電力量計算,裝機發電容量為104MW專案,投資5100萬元,占地面積約268畝。
專案位於蘭州新區化工園一期,地處新區西北部,距新區核心區(機場)約25公里,隸屬於秦川園區管轄。
綠色甲醇市場前景:
甲醇是目前最有利的常溫常壓下能夠實現碳中和的液體燃料,特別是綠色甲醇帶動的二氧化碳製備甲醇,可再生能源製氫逐漸成熟,使甲醇作為船用燃料實現全生命週期碳中和,助力航運業早日實現碳中和、碳中和的戰略目標。
甲醇船用燃料。
世界上第一艘甲醇動力貨櫃船——馬士基的2100TEU“蘿拉·馬士基”號船。
2021年,馬士基公布甲醇燃料貨櫃船訂單,2023年2-7月,甲醇燃料船舶訂單從100艘增加到200艘,訂單中船用甲醇燃料需求達到400萬噸至500萬噸,國內綠色甲醇年產量幾乎為零。
馬士基宣布,已與中國金風科技有限公司簽署航運業首個大型綠色甲醇協議,每噸採購5000-6000元,並表示綠色甲醇生產已成為中國的重要議題。 航運業的領導者馬士基正在投資綠色燃料為其船隊提供動力,以努力到 2040 年實現淨零排放,而佔全球溫室氣體排放量 3% 的航運業的目標是到 2050 年實現淨零排放。
車用甲醇燃料
甲醇是汽車的潛在替代燃料,可以以不同的方式用於汽車發動機。 甲醇用作車輛燃料。
2019年3月,工業和資訊化部、中華人民共和國科學技術部等8部委聯合印發《關於部分地區推進甲醇汽車應用的指導意見》,提出重點推進甲醇汽車在山西、陝西、�� 貴州、甘肅等地區資源稟賦條件良好,甲醇整車運營經驗豐富。
甲醇M100加註站。
中石油畢節M100甲醇加氣站。
吉利帝豪油電混合動力版的**是1298萬元。
吉利的甲醇汽車發動機壽命超過100萬公里。
熱點引擎程式
售價為39萬元-45萬元。
綠色甲醇燃料未來發展前景廣闊,有望成為改變中國能源結構的重要力量。 然而,要實現這一目標,還需要解決包括生產技術、成本控制、營銷等在內的許多挑戰。 通過企研機構的共同努力,未來綠色甲醇燃料的應用和發展有望取得重大突破。