二氧化碳合成汽油价格走势分析_二氧化碳合成汽油价格走势
1.二氧化碳制汽油是解决温室气体排放问题的方法吗?
2.二氧化碳如何变汽油?
3.二氧化碳变汽油
二氧化碳变汽油技术突破,效率提高约100倍,从而减缓全球变暖。
二氧化碳变汽油技术的发展历程可以追溯到上世纪初,但直到近年来才获得了重大突破。二氧化碳变汽油技术是一种将二氧化碳转化为可燃性液体燃料的技术。这种技术通过催化剂将二氧化碳和水加压加温反应,生成甲醇,再通过催化剂将甲醇转化为汽油。
研究人员不断努力改进和优化二氧化碳转化为汽油的技术。他们开发出新型催化剂和反应体系,使得该技术的效率和选择性得到了极大提高。最新的研究数据显示,该技术的效率比之前的技术高出100倍,同时转化率也达到了99%的高水平。
二氧化碳变汽油技术有何意义
据估计,全球每年约有40亿吨的二氧化碳被排放到大气中,而且这个数字还在增长。如果二氧化碳变汽油技术被广泛用,那么它的市场规模将非常巨大。这不仅能够为企业带来利润,还有助于减少二氧化碳排放,减轻气候变化的影响。
二氧化碳变汽油的技术突破,为全球应对气候变化提供了新的解决方案。该技术将二氧化碳从污染源转变为,不仅能够减少化石燃料的使用和环境污染,还创造出更多的可再生能源。
总之,二氧化碳变汽油的新技术的出现,为我们提供了一种新的解决方案,可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,创造出更多的可再生能源,降低环境污染,从而减缓全球变暖。
二氧化碳制汽油是解决温室气体排放问题的方法吗?
地球面对的气候问题,每个人应该都知道是非常严峻的,并且长期以来,人类对气候的改变并没有停止,并且对污染物的排放情况来看,还在加剧。当然,大气变暖物排放越多,那么地球的变暖程度肯定会加强。
这不,从2021年的二氧化碳排放数据我们都可以看到,人类对温室气体的排放丝毫没有改变,同时加上气候连锁效应,地球本身释放出一些温室气体,更加地让地球变暖了。
根据统计数据显示,在2021年,大气中平均二氧化碳(CO2)浓度达到了百万分之414,甲烷浓度也达到创纪录水平,其中气候连锁效应带来的“大火”——排放的二氧化碳物质,都高达18.5亿吨,这比2020年又提升了不少,2020年这一数值为17.5亿吨。所以,地球的变暖仍在发生,地球面对的气候问题已经是“双重”效应了。
而在这种情况之下,可能大家第一个想法就是,减少温室气体来改变气候。但是在科学界,科学家们也在想办法进行对二氧化碳的“合理”利用,希望将二氧化碳物质进行全面的转换,这不,关于“新催化剂将二氧化碳转化汽油效率”的消息再次引发了大家的热议。
因为这是二氧化碳变汽油的重大突破,如果能够实现大规模地 转换,这必然是一个好事情。无论是在经济效应上,还是在缓解全球变暖的效率上,都可能具有突出的贡献。
那这次到底是不是真的呢?很多人可能会质疑,二氧化碳真的能转化为汽油吗?的确是可以的,在化学领域早就有这些研究,例如:将废弃的二氧化碳、大量的氢气转化为乙烷、丙烷、丁烷链,变成人类可以使用的燃料。但是转化的效率不强,达不到一定的规模化,所以很多人可能都不了解。
这不,《美国国家科学院院刊》就发表了新的说明,研究者们发明了一种新的催化剂,可以提升二氧化碳的转化汽油效率。是什么物质,是如何做到的?真能让地球变暖暂停了?
这种新的催化剂是一种由于元素钌组成的物质,一种属于铂族的稀有过渡金属。当然,这里我们可以了解下钌的情况。
钌其实在我们地球上也不是很多,在地壳中含量仅为十亿分之一,是最稀有的金属之一,但是这种物质具有先天性的稳定性,并且耐腐蚀性很强,所以在化学上的运用还是比较广泛。
该物质熔点为2310 ,在做催化剂的时候,就算是具有极强的放热性,依然可以表现非常稳定,而且在各种酸包括王水在内均有抗御力,对氢氟酸和磷酸也有抗御力。在高频感应加热炉氩气保护熔炼、生产厚膜电阻浆料等都有它的运用。
而在2016年的时候,诺贝尔化学奖获得者乔治·欧拉团队首次公布,用基于金属钌的催化剂,将从空气中捕获的二氧化碳直接转化为甲醇燃料,转化率高达79%。这也算是推动了二氧化碳转变的重大一幕。
而这次,相当于是对元素钌的演变催化剂的一种新方式,这种催化剂在改变的过程之中,涂有一层薄薄的塑料,它也能够做到像任何催化剂一样,实现高效 地 转化,这一新催化剂,加速了化学反应过程,并且,还不会在过程中耗尽,这也说明了具有重复利用的情况。
同时,它还具有比其他高质量催化剂(如钯和铂)便宜的优势,所以成为了科学家们的一个研究方向。
并且,在相同的条件之下,新催化剂产生的丁烷,是标准催化剂——在最大压力下可产生的最长碳氢化合物的1000倍。看到没?效率提升了1000倍,这是新催化剂能从反应中生产汽油的能力的一项突破。该团队在实验的过程之中,只需要做到一点,那就是——只需要更大的压力来生产所有用于汽油的长链碳氢化合物就行。
当然,为了更大效率地执行这一过程,团队也在设想了一个“碳中和循环”,其中,二氧化被收集、转化为燃料再次燃烧,由此产生的二氧化碳重新开始循环。
所以,相当于是“多次循环系统”,很不错。当然,一旦这种研究进行了大规模的推广,未来我们将可能实现“全球变暖”的缓解,让地球的变暖暂停,这完全是一件有利于全球的事情。
不过,这里 也有一个问题,我们上面其实也提到了,这种催化剂的载体的元素钌,是最稀有的金属之一,如果要在全球实施大规模地运用,来改变我们的气候,这个可能性暂时还是比较低的,除非有能力进行该元素的大规模生成,这样还能够实现。
所以,我们单从催化剂的方面来讲,还是更加期期待一种更强的技术吧。这种催化剂虽然效率提升不少,但是所需要的催化剂元素,可以说还是比较难的。
二氧化碳如何变汽油?
这个官方微博给下的结论,是这个方法有望解决能源危机问题,并通过清除大气中的二氧化碳帮助对抗全球变暖。其实这个工艺里面涉及到的各个技术环节,都是成熟的,经过了工业实践检验的。简单的说这个工艺包括了几个大部分:首先是从空气中富集二氧化碳。虽然工业上目前很罕见直接从空气中富集二氧化碳的做法,但是富集的原理是非常简单的。二氧化碳是酸性的,可以很方便地被碱吸收,而吸收了二氧化碳的碱,可以通过其他方法把二氧化碳释放出来,这样,就可以二氧化碳的富集,同时实现碱的循环使用来降低成本。工业上,吸收二氧化碳可以使用无机碱的水溶液,不过大规模的装置一般会使用有机胺。在煤化工天然气化工领域,通过碱来吸收二氧化碳已经是很成熟的了,这些都是化学方法。此外还可以通过物理方法,直接把二氧化碳溶解在溶剂里面,比如应用非常广泛的低温甲醇洗工艺,利用二氧化碳在零下三四十度的低温的甲醇溶液里面溶解度较好的性质,来吸收二氧化碳,然后再在较高的温度分离二氧化碳和甲醇,甲醇重复使用,而二氧化碳则得到了富集。目前工业上应用的二氧化碳富集工艺处理的都是至少几个百分点的二氧化碳,还没有应用到处理空气中几百个ppm的低浓度二氧化碳的实际例子。没有这样的工业实践的一个重要原因就是并没有这样的实际需求,并不是说技术上并不可行。当然在二氧化碳富集并没有足够的经济利益驱动的情况下,这个做法的确缺乏经济价值。造成经济性不好的原因,是一方面需要有投资,一方面运行这个回收装置需要消耗大量的能量,而且二氧化碳的浓度约低,需要的投资也就越大,所消耗的能量也就越大。这个能量,是需要有地方提供的。汽油是碳氢化合物,元素是碳和氢。二氧化碳只能提供碳元素的来源,氢的来源就要依靠广泛存在的水。这个工艺提出的方法,是电解水。电解水制氢是非常成熟的工艺,需要注意这个工艺也是需要消耗能量的。然后就需要把二氧化碳和氢气进行反应。这个工艺提出的方法是甲醇合成。这也是很成熟的工艺。二氧化碳和氢气在一定的反应温度和压力下得到甲醇已经有几十年的历史了,最早工艺来源于一氧化碳与二氧化碳的混合气体加氢得到甲醇,后来也有了专门使用二氧化碳加氢得到甲醇的工业示范,技术方面是没有问题的,因为没有经济性并没有被工业实际应用。这个反应本身的确是放热反应,不需要外界提供能量,不过将原料气体调整到所需要的温度和压力,仍然是需要能量的。然后就是将甲醇变成汽油的工艺。这个工艺听起来稀罕,实际上在八十年代就在新西兰有过大规模的工业实践,目前国内也有这样的装置,建成叫做MTG。这个工艺也需要外界提供一些能量。得到汽油以后还需要进行一些精馏分离等等提制工艺,也是需要能量的。如果不考虑技术细节,只看这个工艺的起始和终点,原料是二氧化碳和水,产物是汽油。汽油的使用方法是燃烧提供能量,得到二氧化碳和水。也就是说,二氧化碳和水,最终得到二氧化碳和水,还提供了人们可以使用的能量。这个能量不可能凭空而来。上面的分析也看到了,大多数的具体工艺环节都需要有能量来源,可以说这个工艺的本质,是利用二氧化碳和水作为媒介,将其他形式的能源,变成了运输可用的能源。千万不要误会这本身就是一个能源来源的解决办法,这只是能源形式转换的一个办法。运输使用的能源对可携带性有比较高的要求,要求便于存储、运输,需要一定的能量密度。这些要求是的汽油柴油成为运输用能源的首选,运输存储方便,能量密度大,目前还是其他能源形式不可替代的。运输业也有电力驱动,比如电气机车已经完全占据了铁路运输的市场,但是在飞机、轮船、汽车这些领域,电力因为不方便存储携带仍然没有得到大规模应用。所以在运输用能源短缺,至少未来石油肯定会不够用的前提下,研究其他方法制备汽油柴油是有价值的。特别是石油或者目前已经成熟的煤制油,天然气制油,使用的都是化石能源,可再生能源除了生物质以外都只能以电力的形式用于运输。这个工艺路线,在实现使用可再生能源来生产汽油的方面,是有价值的。那么,这算是解决能源危机的一个方法吗?长远看,是的。化石能源早晚有不够用的那一天,这个方法到了化石能源不够的时候,是一个生产汽油的方法。但是短期来看,这个全工艺的投资很高,能量转换效率也比较低,再加上目前可再生能源的价格也不便宜,至少在成本上是完全无法与目前的传统工艺竞争的。在至少二三十年的时间范围内,这条路线在解决能源危机方面做不了什么贡献,所以只能算是一个长远的方法,甚至可能是在化石能源退出舞台之后的一个运输用能源解决方法,与现在所谈的能源危机并不完全是一回事。直接就说是解决能源危机的方法,有很大的误导嫌疑。其实这个路线长远来甚至都不一定是一个好方法。电力汽车技术有可能在二三十年以后成熟,与电力汽车相比,这个路径的效率明显要地上不少,也许有特殊的市场定位,但是不可能是一个普遍的运输能源解决方法。或者说无论近期远期,从能源危机角度来讲,这条路线的意义都不大。但是也不是说长远看这条路线没有价值。要知道地球上能源的分布是很不均匀的,而能源的应用密度更加不均匀,而且,很多时候能源的分布于能源需求的分布对不上号,这就需要长距离进行能源运输。目前世界的石油就有一个遍及全球的输送网络,而电力却不可能实现超远距离的输送,跨越大洋的电力输送更是非常遥远的事情。这样,如何把可再生能源丰富但是需求较少的地区的能源运输出来,也是一个难题。如果能把可再生能源转化成为液体燃料的形式,就可以进行远洋运输,进行超远距离输送。当然要做到这一点,并没有必要把能源转化成为汽油,转化成甲醇就已经足够了。至少在三十年前,就有日本人提出过利用澳大利亚的丰富的太阳能,通过固定空气中的二氧化碳,转化成甲醇,然后把甲醇运输到日本使用。石油的用处也不仅仅在运输用能源,依赖石油为原料生产的各种各样的有机材料已经成为人们生活不可缺少的一部分。类似的思路可以生产乙烯,丙烯等基础化工产品,使用甲醇为原料制备乙烯丙烯的工艺都已经在进行工业实践。在石油稀缺到连化学品的供应都无法保障的时候,这个思路可以保证后石油时代的化学品供应。实际上,在差不多百年之后的后化石能源时代,使用大气中的二氧化碳作为碳的原料来生产化学品,可能要比提供运输用能源要靠谱得多,也更有可能成为现实。那么,这个做法能够清除大气中的二氧化碳吗?一定条件下来看,也是的。不过这个限定条件要比较苛刻。工艺本身,从大气中得到的二氧化碳里面的碳以汽油的形式被固定下来,汽油燃烧以后,再释放回到大气,可以实现二氧化碳的平衡。但是如果这个转化过程中所消耗的能量来自化石能源,那么这个工艺是不可能实现完全的二氧化碳平衡的。实际上,这个工艺是否真的能实现自身的二氧化碳平衡,取决于所利用的能量的清洁性。只有这个工艺里面所需要的能源来源都是清洁的,没有碳排放的,所需要消耗掉的消耗品的生产也是完全清洁的,没有二氧化碳排放的,那么,整个过程才不会产生更多的二氧化碳排放,或者说在没有产生更多的二氧化碳的排放的情况下人们实现了能量的利用,这也是很不错的。在这个时候,虽然这个工艺并没有直接减少大气中二氧化碳的总量,但是大自然本身就可以消耗一定的二氧化碳,如果人们停止了向大气中二氧化碳的排放,大气中的二氧化碳含量会逐渐降低的,间接的起到了清除大气中二氧化碳的作用。但是,真的实现,如前所说的,很可能是后化石能源时代的事情了,至少三五十年以内,实际应用价值仍然不大。
二氧化碳变汽油
二氧化碳变汽油碳科学公司用的是酶基工艺,将二氧化碳转化成低碳燃料,如甲醇。而新开发的二氧化碳技术成本更低,生成的燃料含碳量更高。循环利用二氧化碳技术,新开发的生物催化工艺可将二氧化碳转化成低碳烃类,继而再改质生产汽油、喷气燃料等燃料油。
酶基工艺可用直接来自燃煤电厂或工业工厂烟气排气的二氧化碳,无需对其净化。可直接用含盐工业水,不再使用蒸馏水作为加氢反应的媒介。操作条件缓和,无需高投资的不锈钢设备,可利用现有运输基础设施。专家称,这项技术缩短了二氧化碳制燃料技术推向商业化的时间。
二氧化碳制汽油相关内容
据美国IPPCC估算,用简单的二氧化碳捕集技术,如地下封存成本为45到73美元/吨,高成本成为二氧化碳循环利用技术大规模应用的最大障碍。但碳科学公司的这种二氧化碳转化成燃料的技术可利用含二氧化碳的粗烟气流,不必依赖碳捕集系统。
另外,与生物燃料相比,该技术为工业过程,不需要等待植物的生长过程,可在几小时内完成生产过程,因此,可大规模满足世界燃料需求。首先利用浓碳酸钾溶液吸收空气中的二氧化碳,第二步,用电解法把二氧化碳从溶液中提取出来,同时将水分解成氢气和氧气。第三步,将氢气和二氧化碳转化为合成燃料或有机化学品。中科院成功地把二氧化碳变成了汽油,并且量产的设备已经基本建成。这绝对算得上是领先全球的一项伟大的技术,转化率高达95%。。其中的原理就是利用二氧化碳加氢气,最后合成的石油。
在整个生产石油的转化过程里,电转化为石油是生产的根本理念。如果用正常的电能来执行的话,那么当然没有任何意义。但是我们如果可以变废为宝,把废弃的电利用起来,这样就可以达到我们的目的。
二氧化碳变汽油的催化剂
为了解决二氧化碳变汽油的低转化率,各国科学家在这种转化之中,寻找到了一种特殊的催化剂:由钌所组成的化合物。钌是一种极其稀少的物质,整个地壳中的含量都及其稀少,也正是如此它作为一种催化剂才出现得如此之晚。
不过钌虽然稀少,但其稳定性比黄金还高。因此,在二氧化碳变成汽油的过程之中,其作用非常突出。因为钌的出现,这与之前的传统转化方式相比,其效率提高了1000倍。
声明:本站所有文章资源内容,如无特殊说明或标注,均为采集网络资源。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。