Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Часть серии о
Устойчивая энергия
Ветряные турбины возле Вендсисселя, Дания (2004 г.)
Обзор
Энергосбережение
Возобновляемая энергия
Экологичный транспорт

Углеродно-нейтральное топливо - это энергетическое топливо или энергетические системы, которые не имеют чистых выбросов парниковых газов или углеродного следа. Один класс - это синтетическое топливо (включая метан , бензин , [1] [2] дизельное топливо , реактивное топливо или аммиак ) [3], произведенное из возобновляемых , устойчивых или ядерных источников энергии, используемых для гидрогенизации двуокиси углерода, непосредственно улавливаемой из воздуха (DAC) , рециркулируется из дымовых выхлопных газов электростанций или получается из угольной кислоты вморская вода . Возобновляемые источники энергии включают ветряные турбины, солнечные батареи и гидроэлектростанции. [4] [5] [6] [7] Другой тип возобновляемого источника энергии - биотопливо . [8] Такое топливо потенциально является углеродно-нейтральным, поскольку не приводит к чистому увеличению выбросов парниковых газов в атмосфере . [9] [10] [11]

В той степени, в которой углеродно-нейтральное топливо подвержено улавливанию углерода в дымоходе или выхлопной трубе, оно приводит к отрицательному выбросу диоксида углерода и чистому удалению диоксида углерода из атмосферы и, таким образом, представляет собой форму очистки парниковых газов . [12] [13] [14] [15]

Энергия для газообразного углеродно-нейтрального и углеродно-отрицательного топлива может быть произведена путем электролиза воды для получения водорода . Затем посредством реакции Сабатье может быть произведен метан, который затем может быть сохранен для последующего сжигания на электростанциях (как синтетический природный газ ), транспортирован по трубопроводу, грузовому автомобилю или танкерному судну или может быть использован в процессах газ-жидкость, таких как Процесс Фишера-Тропша для производства традиционных видов топлива для транспорта или отопления. [16] [17] [18] Другие виды топлива с отрицательным выбросом углерода включают синтетическое топливо, изготовленное изCO2 извлекается из атмосферы .

Углеродно-нейтральные виды топлива используются в Германии и Исландии для распределенного хранения возобновляемой энергии , сводя к минимуму проблемы, связанные с непостоянством ветра и солнечной энергии, и обеспечивая передачу энергии ветра, воды и солнца по существующим трубопроводам природного газа [ необходима цитата ] . Такие возобновляемые виды топлива могут снизить затраты и проблемы зависимости от импортируемого ископаемого топлива, не требуя электрификации автопарка или перехода на водород или другие виды топлива, что позволит сохранить совместимые и доступные транспортные средства. [16] Завод синтетического метана мощностью 250 киловатт был построен в Германии, и его мощность увеличивается до 10 мегаватт. [19]

Углеродные кредиты также могут играть важную роль в отношении топлива с отрицательным выбросом углерода. [20]

Производство [ править ]

Углеродно-нейтральные виды топлива представляют собой синтетические углеводороды. Они могут образовываться в химических реакциях между углекислым газом, который может улавливаться электростанциями или воздухом, и водородом, который образуется при электролизе воды с использованием возобновляемых источников энергии. Топливо, часто называемое электротопливом , хранит энергию, которая была использована для производства водорода. [21]Уголь также можно использовать для производства водорода, но он не будет углеродно-нейтральным источником. Углекислый газ можно улавливать и захоронить, что делает ископаемое топливо углеродно-нейтральным, хотя и не возобновляемым. Улавливание углерода из выхлопных газов может сделать углеродно-нейтральное топливо отрицательным для углерода. Другие углеводороды можно расщепить с образованием водорода и диоксида углерода, которые затем можно будет накапливать, пока водород будет использоваться для получения энергии или топлива, что также будет углеродно-нейтральным. [22]

Наиболее энергетически эффективным топливом для получения является водородом газ, [23] , который может быть использован в транспортных средствах водородных топливных элементах, и который требует наименьшее количество стадий процесса в производстве.

Есть еще несколько видов топлива, которые можно создать с использованием водорода. Муравьиная кислота, например, может быть получена путем реакции водорода с CO2. Муравьиная кислота в сочетании с CO2 может образовывать изобутанол . [24]

Метанол можно получить в результате химической реакции молекулы углекислого газа с тремя молекулами водорода с образованием метанола и воды. Сохраненная энергия может быть восстановлена ​​путем сжигания метанола в двигателе внутреннего сгорания с выделением диоксида углерода, воды и тепла. Метан может быть получен аналогичной реакцией. Особые меры предосторожности против утечки метана важны, поскольку метан почти в 100 раз сильнее CO 2 с точки зрения потенциала глобального потепления . Больше энергии можно использовать для объединения метанола или метана в более крупные молекулы углеводородного топлива. [16]

Исследователи также предложили использовать метанол для производства диметилового эфира . Это топливо можно использовать как замену дизельному топливу из-за его способности самовоспламеняться при высоком давлении и температуре. Он уже используется в некоторых областях для отопления и производства энергии. Он нетоксичен, но должен храниться под давлением. [25] Более крупные углеводороды [23] и этанол [26] также могут быть получены из диоксида углерода и водорода.

Все синтетические углеводороды обычно производятся при температурах 200–300 ° C и давлении от 20 до 50 бар. Катализаторы обычно используются для повышения эффективности реакции и создания желаемого типа углеводородного топлива. Такие реакции являются экзотермическими и используют около 3 моль водорода на моль задействованного диоксида углерода. Они также производят большое количество воды в качестве побочного продукта. [4]

Источники углерода для вторичной переработки [ править ]

Наиболее экономичным источником углерода для переработки в топливо являются выбросы дымовых газов от сжигания ископаемого топлива, где его можно получить примерно по 7,50 долларов США за тонну. [6] [10] [17] Однако это не является углеродно-нейтральным, поскольку углерод имеет ископаемое происхождение, поэтому он перемещается из геосферы в атмосферу. Улавливание выхлопных газов автомобилей также считается экономичным, но потребует значительных изменений конструкции или модернизации. [27] Поскольку углекислый газ в морской воде находится в химическом равновесии с атмосферным углекислым газом, изучается извлечение углерода из морской воды. [28] [29]Исследователи подсчитали, что извлечение углерода из морской воды будет стоить около 50 долларов за тонну. [7] Улавливание углерода из окружающего воздуха является более дорогостоящим: от 94 до 232 долларов за тонну и считается непрактичным для синтеза топлива или связывания углерода. [30] Прямой захват воздуха менее развит, чем другие методы. Предложения для этого метода включают использование едкого химического вещества для реакции с диоксидом углерода в воздухе с образованием карбонатов . Затем они могут быть расщеплены и гидратированы, чтобы высвободить чистый газ CO 2 и регенерировать едкий химикат. Этот процесс требует больше энергии, чем другие методы, поскольку концентрация углекислого газа в атмосфере намного ниже, чем в других источниках. [16]

Исследователи также предложили использовать биомассу в качестве источника углерода для производства топлива. Добавление водорода в биомассу уменьшит количество углерода в ней для производства топлива. Преимущество этого метода заключается в использовании растительного вещества для дешевого улавливания углекислого газа. Растения также добавляют к топливу химическую энергию из биологических молекул. Это может быть более эффективным использованием биомассы, чем обычное биотопливо, потому что оно использует большую часть углерода и химической энергии из биомассы вместо того, чтобы выделять столько же энергии и углерода. Его главный недостаток заключается в том, что, как и при обычном производстве этанола, он конкурирует с производством пищевых продуктов. [4]

Часть серии о
Экономика окружающей среды
Концепции
  • Ярко-зеленый энвайронментализм
  • Циркулярная экономика
  • Эко коммерция
  • Экологическая экономика
  • Экологическое предприятие
  • Экологическое финансирование
  • Фискальная защита окружающей среды
  • Экологичный учет
  • Зеленая экономика
  • Зеленый рост
  • Зеленая работа
  • Зеленое восстановление
  • Зеленая торговля
  • Экономика природных ресурсов
  • Коммерциализация возобновляемой энергии
  • Экологичный дизайн
  • Устойчивое развитие
  • Устойчивая энергия
Политики
  • Экотакс
  • Реформа экологического ценообразования
  • Экологический тариф
  • Бесплатный общественный транспорт
  • Зеленый Новый курс
  • Чистый учет
  • Пиговский налог
  • Устойчивый туризм
Динамика
  • Зеленый парадокс
  • Зеленая политика
  • Предельная стоимость борьбы с выбросами
  • Гипотеза о загрязнении
Связанный с углеродом
  • 2000-ваттное общество
  • Углеродный кредит
  • Низкоуглеродная диета
  • Торговля выбросами углерода
  • Углеродное финансирование
  • Углеродный след
  • Углеродная компенсация
  • Углеродно-нейтральное топливо
  • Углеродная нейтральность
  • Цены на углерод
  • Налог на выбросы углерода
  • Торговля выбросами
  • Зеленый тариф
  • Продовольственные мили
  • Низкоуглеродная экономика
  • Личная углеродная торговля
  • v
  • т
  • е

Затраты на возобновляемую и ядерную энергию [ править ]

Энергия ветра в ночное время считается наиболее экономичной формой электроэнергии, с помощью которой можно синтезировать топливо, потому что кривая нагрузки для электричества резко достигает пиков в самые теплые часы дня, но ветер имеет тенденцию дуть немного сильнее ночью, чем днем. Таким образом, стоимость ночной ветроэнергетики зачастую намного ниже, чем стоимость любой альтернативы. Цены на ветроэнергетику в непиковые периоды в областях с сильным ветром в США в среднем составляли 1,64 цента за киловатт-час в 2009 году, но только 0,71 цента / кВт-ч в течение наименее дорогих шести часов в день. [16] Как правило, оптовая цена на электроэнергию в течение дня составляет от 2 до 5 центов за кВтч. [31]Коммерческие компании по синтезу топлива предполагают, что они могут производить бензин дешевле, чем нефтяное топливо, когда нефть стоит более 55 долларов за баррель. [32]

В 2010 году группа химиков-технологов во главе с Хизер Уиллауэр из ВМС США подсчитала, что 100 мегаватт электроэнергии могут производить 160 кубометров (41 000 галлонов США) реактивного топлива в день, а судовое производство ядерной энергии будет стоить около 1600 долларов за куб. метр (6 долларов США за галлон). Хотя в 2010 году это примерно вдвое превышало стоимость нефтяного топлива, ожидается, что она будет намного ниже рыночной цены менее чем за пять лет, если последние тенденции сохранятся. [ нуждается в обновлении ] Более того, поскольку доставка топлива боевой группе авианосцев стоит около 2100 долларов за кубический метр (8 долларов за галлон США), производство кораблей уже намного дешевле. [33]

Уиллауэр сказал, что морская вода - «лучший вариант» в качестве источника синтетического реактивного топлива. [34] [35] К апрелю 2014 года команда Уиллауэра еще не производила топливо в соответствии со стандартами, необходимыми для военных самолетов, [36] [37], но в сентябре 2013 года они смогли использовать топливо для полета на радиоуправляемой модели самолета. приводится в действие обычным двухтактным двигателем внутреннего сгорания. [38] Поскольку процесс требует большого ввода электрической энергии, правдоподобный первый шаг реализации будет для американских атомных подводных авианосцев (в Nimitz класса и Джеральд Форд-класс ) , чтобы изготовить свои собственные топлива для реактивных двигателей. [39]Ожидается, что ВМС США развернут эту технологию где-то в 2020-х годах. [34]

Демонстрационные проекты и коммерческая разработка [ править ]

Завод по синтезу метана мощностью 250 киловатт был построен Центром солнечной энергии и исследований водорода (ZSW) в Баден-Вюртемберге и Обществом Фраунгофера в Германии и начал работать в 2010 году. Он модернизируется до 10 мегаватт, завершение строительства запланировано на осень. 2012. [40] [41]

Джордж Олы двуокись углерода завод по переработке управляется Carbon Recycling International в Гриндавик , Исландия производят 2 миллиона литров метанола транспортного топлива в год от дымовых выхлопных газов от станции Svartsengi мощности с 2011 годом [42] Он обладает способностью производить 5 миллионов литров в год. [43]

Audi построила завод по производству сжиженного природного газа (СПГ) с нулевым выбросом углерода в Верльте, Германия . [44] Завод предназначен для производства транспортного топлива для компенсации СПГ, используемого в их автомобилях A3 Sportback g-tron , и может удерживать 2800 метрических тонн CO 2 в год на своей начальной мощности. [45]

Коммерческие разработки происходят в Колумбии, Южной Каролине , [46] Камарилло, Калифорния , [47] и Дарлингтоне, Англия . [48] Демонстрационный проект в Беркли, Калифорния, предлагает синтез топлива и пищевых масел из восстановленных дымовых газов. [49]

Удаление парниковых газов [ править ]

Углеродно-нейтральные виды топлива могут привести к восстановлению парниковых газов, поскольку углекислый газ будет повторно использоваться для производства топлива, а не выбрасываться в атмосферу. Улавливание углекислого газа в выхлопных газах электростанций устранит их выбросы парниковых газов, хотя сжигание топлива в транспортных средствах приведет к высвобождению этого углерода, поскольку нет экономичного способа улавливать эти выбросы. [16] Такой подход снизил бы чистые выбросы углекислого газа примерно на 50%, если бы он использовался на всех электростанциях, работающих на ископаемом топливе. Согласно прогнозам, большинство электростанций, работающих на угле и природном газе, будут экономически модернизированы с помощью скрубберов диоксида углерода для улавливания углерода с целью рециркуляции выхлопных газов илисвязывание углерода . [50] [10] [13] Ожидается, что такая переработка не только будет стоить меньше, чем чрезмерные экономические последствия изменения климата, если бы этого не было сделано, но и окупится, поскольку рост мирового спроса на топливо и пиковый дефицит нефти увеличивают цену из нефти и равноценного природного газа . [12] [14]

Улавливание CO 2 непосредственно из воздуха или извлечение углекислого газа из морской воды также уменьшит количество углекислого газа в окружающей среде и создаст замкнутый цикл углерода для устранения новых выбросов углекислого газа. [4] Использование этих методов полностью устранит потребность в ископаемом топливе, если предположить, что для производства топлива может быть произведено достаточно возобновляемой энергии. Использование синтетических углеводородов для производства синтетических материалов, таких как пластмассы, может привести к постоянному улавливанию углерода из атмосферы. [16]

Технологии [ править ]

Традиционное топливо, метанол или этанол [ править ]

Смотрите также: Экономика метанола

Некоторые власти рекомендовали производить метанол вместо традиционного транспортного топлива. Это жидкость при нормальной температуре и может быть токсичной при проглатывании. Метанол имеет более высокое октановое число, чем бензин, но более низкую плотность энергии , и его можно смешивать с другими видами топлива или использовать самостоятельно. Его также можно использовать в производстве более сложных углеводородов и полимеров. Топливные элементы с прямым метанолом были разработаны Лабораторией реактивного движения Калифорнийского технологического института для преобразования метанола и кислорода в электричество. [25] Метанол можно превратить в бензин, реактивное топливо или другие углеводороды, но это требует дополнительной энергии и более сложных производственных мощностей. [16]Метанол немного более агрессивен, чем традиционные виды топлива, и для его использования требуется модификация автомобилей стоимостью порядка 100 долларов США каждая. [4] [51]

В 2016 году был разработан метод преобразования углекислого газа в этанол с использованием углеродных шипов , наночастиц меди и азота . [52]

Микроводоросли [ править ]

Микроводоросли - потенциальное углеродно-нейтральное топливо, [ цитата необходима ], но попытки превратить его в такое топливо до сих пор не увенчались успехом. Микроводоросли - это водные организмы, живущие в большой и разнообразной группе. Это одноклеточные организмы , не имеющие сложной клеточной структуры, как у растений. Тем не менее, они все еще фото автотрофные , возможность использовать солнечную энергию для преобразования химических форм с помощью фотосинтеза . Они обычно встречаются в пресноводных и морских системах, и было обнаружено около 50 000 видов. [53]

Микроводоросли станут огромным заменителем топлива в эпоху глобального потепления . Выращивание микроводорослей играет важную роль в поддержке глобального движения за сокращение глобальных выбросов CO 2 . По сравнению с обычными культурами, выращивающими биотопливо, микроводоросли обладают большей способностью действовать в качестве источника фиксации CO 2, поскольку они с большей скоростью преобразуют CO 2 в биомассу посредством фотосинтеза. Микроводоросли - лучший преобразователь CO 2, чем традиционные биотопливные культуры. [ необходима цитата ]

При этом значительный интерес к выращиванию микроводорослей в последние несколько лет возрос. Микроводоросли рассматриваются как потенциальное сырье для производства биотоплива, поскольку они способны производить полисахариды и триглицериды (сахара и жиры), которые являются сырьем для биоэтанола и биодизельного топлива. [54] Микроводоросли также могут использоваться в качестве корма для домашнего скота из-за их белков. Более того, некоторые виды микроводорослей производят ценные соединения, такие как пигменты и фармацевтические препараты. [ необходима цитата ]

Производство [ править ]

Двумя основными способами выращивания микроводорослей являются системы водостоков и фотобиореакторы. Системы водоема Raceway состоят из овального канала с замкнутым контуром, который имеет лопастное колесо для циркуляции воды и предотвращения осаждения. Канал открыт для воздуха, а его глубина находится в диапазоне 0,25–0,4 м (0,82–1,31 фута). [54] Пруд должен быть неглубоким, поскольку самозатенение и оптическое поглощение могут привести к ограничению проникновения света через раствор бульона из водорослей. Питательная среда PBR состоит из закрытых прозрачных пробирок. Он имеет центральный резервуар, в котором циркулирует бульон микроводорослей. PBR - это более простая в управлении система по сравнению с системой водоотведения, но она требует больших общих производственных затрат. [ необходима цитата ]

Выбросы углерода от биомассы микроводорослей, образующейся в водоемах с канализационными каналами, можно сравнить с выбросами от обычного биодизельного топлива, если учесть потребление энергии и питательных веществ как углеродоемких. Соответствующие выбросы от биомассы микроводорослей, производимой в PBR, также можно сравнить, и они могут даже превышать выбросы от обычного ископаемого дизельного топлива. Неэффективность связана с количеством электроэнергии, используемой для перекачивания бульона из водорослей по системе. Использование побочного продукта для производства электроэнергии - одна из стратегий, которая может улучшить общий углеродный баланс. Еще одна вещь, которую необходимо признать, заключается в том, что воздействие на окружающую среду также может исходить от управления водными ресурсами, обращения с углекислым газом и снабжения питательными веществами - нескольких аспектов, которые могут ограничивать варианты проектирования и реализации системы. А вообще,Системы Raceway Pond демонстрируют более привлекательный энергетический баланс, чем системы PBR.[ необходима цитата ]

Экономика [ править ]

В стоимости производства микроводорослей и биотоплива за счет внедрения систем водосборных бассейнов преобладают эксплуатационные расходы, которые включают рабочую силу, сырье и коммунальные услуги. В системе водоема с водоотводом в процессе культивирования электричество потребляет наибольшую долю энергии от общей потребности в энергии. Он используется для циркуляции культур микроводорослей. Доля энергии составляет от 22% до 79%. [54] Напротив, капитальные затраты доминируют над затратами на производство микроводорослей-биотоплива в PBR. У этой системы высокая стоимость установки, хотя эксплуатационные расходы относительно ниже, чем у систем водосборных бассейнов. [ необходима цитата ]

Производство микроводорослей и биотоплива обходится дороже, чем производство ископаемого топлива. Сметная стоимость производства биотоплива из микроводорослей составляет около 3,1 доллара за литр (11,57 доллара за галлон). [55] Между тем, данные, предоставленные Комиссией по энергетике Калифорнии, показывают, что производство ископаемого топлива в Калифорнии к октябрю 2018 года будет стоить 0,48 доллара за литр (1,820 доллара за галлон США). [56] Это соотношение цен заставляет многих выбирать ископаемое топливо по экономическим причинам, даже по экономическим причинам. так как это приводит к увеличению выбросов углекислого газа и других парниковых газов . Достижения в области возобновляемых источников энергии развиваются, чтобы снизить себестоимость производства. [ необходима цитата ]

Воздействие на окружающую среду [ править ]

Существует несколько известных факторов воздействия выращивания микроводорослей на окружающую среду:

Водный ресурс [ править ]

Потребность в пресной воде может возрасти, поскольку микроводоросли являются водными организмами. Пресная вода используется для компенсации испарения в системах водосборных бассейнов. Используется для охлаждения. Использование рециркуляционной воды может компенсировать потребности в воде, но сопряжено с большим риском заражения и ингибирования: бактерий , грибков , вирусов . Эти ингибиторы обнаруживаются в более высоких концентрациях в оборотных водах вместе с неживыми ингибиторами, такими как органические и неорганические химические вещества, и оставшиеся метаболиты из разрушенных клеток микроводорослей. [ необходима цитата ]

Токсичность водорослей [ править ]

Многие виды микроводорослей в какой-то момент своего жизненного цикла могут продуцировать некоторые токсины (от аммиака до физиологически активных полипептидов и полисахаридов ). Эти токсины водорослей могут быть важными и ценными продуктами при их применении в биомедицинских, токсикологических и химических исследованиях. Однако они также имеют негативные последствия. Эти токсины могут быть острыми или хроническими. Острый пример - паралитическое отравление моллюсками, которое может привести к смерти. Один из хронических - канцерогенный.и язвенная ткань медленные изменения, вызванные токсинами каррагинана, образующимися во время красных приливов. Из-за высокой изменчивости видов микроводорослей, продуцирующих токсины, наличие или отсутствие токсинов в пруду не всегда можно предсказать. Все зависит от окружающей среды и состояния экосистемы . [ необходима цитата ]

Дизель из воды и углекислого газа [ править ]

Audi совместно разработала E-diesel , топливо с нейтральным углеродным балансом и высоким цетановым числом . Он также работает над E-бензином , который создается с использованием аналогичного процесса [57]

Производство [ править ]

Вода подвергается электролизу при высоких температурах с образованием газообразного водорода и газообразного кислорода. Энергия для этого извлекается из возобновляемых источников, таких как энергия ветра. Затем водород реагирует со сжатым диоксидом углерода, улавливаемым прямым улавливанием воздуха . В результате реакции образуется голубая нефть, состоящая из углеводорода. Затем голубая нефть очищается для получения высокоэффективного дизельного топлива E. [58] [59] Этот метод, однако, все еще вызывает споры, потому что при нынешних производственных мощностях он может производить только 3000 литров за несколько месяцев, что составляет 0,0002% ежедневного производства топлива в США. [60]Кроме того, были поставлены под сомнение термодинамическая и экономическая осуществимость этой технологии. В статье говорится, что эта технология не создает альтернативу ископаемому топливу, а скорее преобразует возобновляемую энергию в жидкое топливо. В статье также говорится, что возврат энергии на энергию, вложенную в ископаемое дизельное топливо, в 18 раз выше, чем у электронного дизельного топлива. [61]

История [ править ]

Исследования углеродно-нейтрального топлива ведутся десятилетиями. В отчете 1965 года предлагалось синтезировать метанол из двуокиси углерода в воздухе при использовании ядерной энергии для мобильного топливного склада. [62] Судовое производство синтетического топлива с использованием ядерной энергии изучалось в 1977 и 1995 годах. [63] [64] В отчете 1984 года изучалось извлечение двуокиси углерода из установок, работающих на ископаемом топливе. [65] В отчете за 1995 год сравнивается преобразование автопарков для использования углеродно-нейтрального метанола с дальнейшим синтезом бензина . [51]

См. Также [ править ]

  • Искусственный фотосинтез
  • Бутаноловое топливо
  • Производство водорода с нейтральным углеродом
  • Ребалансировка углеродного цикла
  • Поглотитель углерода
  • Сценарии смягчения последствий изменения климата
  • Климатическая инженерия (геоинженерия)
  • Сжатый CO2 в качестве топлива
  • Поэтапный отказ от ископаемого топлива
  • Биотопливо четвертого поколения
  • Низкоуглеродная экономика
  • Мощность на газ
  • Устойчивая энергия
  • Программа синтетического жидкого топлива

Ссылки [ править ]

  1. ^ Air Fuel Synthesis показывает, что у бензина из воздуха есть будущее
  2. ^ Процесс AFS - превращение воздуха в экологически чистое топливо
  3. ^ Leighty и Холбрук (2012) «Запуск Мира на Renewables: Альтернативы для Trannd Недорогого Укрепляющего Хранения Stranded возобновляемого как водород и аммиак Топливо через подземные трубопроводы» Труды ASME 2012 Международная Машиностроение конгресс и выставку 9-15 ноября, 2012, Хьюстон, Техас
  4. ^ a b c d e Zeman, Frank S .; Кейт, Дэвид В. (2008). «Углеродно-нейтральные углеводороды» (PDF) . Философские труды Королевского общества А . 366 (1882): 3901–18. Bibcode : 2008RSPTA.366.3901Z . DOI : 10,1098 / rsta.2008.0143 . PMID  18757281 . S2CID  2055798 . Архивировано из оригинального (PDF) 25 мая 2013 года . Проверено 7 сентября 2012 года . (Рассмотрение.)
  5. ^ Ван, Вэй; Ван, Шэнпин; Ма, Синьбинь; Гонг, Цзиньлун (2011). «Последние достижения в каталитическом гидрировании диоксида углерода». Обзоры химического общества . 40 (7): 3703–27. CiteSeerX 10.1.1.666.7435 . DOI : 10.1039 / C1CS15008A . PMID 21505692 .   (Рассмотрение.)
  6. ^ а б Макдауэлл, Найл; и другие. (2010). «Обзор технологий улавливания CO 2 » (PDF) . Энергетика и экология . 3 (11): 1645–69. DOI : 10.1039 / C004106H . (Рассмотрение.)
  7. ^ a b Eisaman, Matthew D .; и другие. (2012). « Извлечение CO 2 из морской воды с использованием биполярного мембранного электродиализа» . Энергетика и экология . 5 (6): 7346–52. CiteSeerX 10.1.1.698.8497 . DOI : 10.1039 / C2EE03393C . Проверено 6 июля 2013 года . 
  8. ^ Биомасса и окружающая среда - основы
  9. ^ Грейвс, Кристофер; Ebbesen, Sune D .; Могенсен, Могенс; Лакнер, Клаус С. (2011). «Устойчивое углеводородное топливо путем рециркуляции CO 2 и H 2 O с использованием возобновляемых источников или ядерной энергии». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 15 (1): 1-23. DOI : 10.1016 / j.rser.2010.07.014 . (Рассмотрение.)
  10. ^ a b c Соколов, Роберт; и другие. (1 июня 2011 г.). Прямое улавливание CO 2 в воздухе с химическими веществами: оценка технологии для группы экспертов APS по связям с общественностью (PDF) (рецензируемая литература). Американское физическое общество . Проверено 7 сентября 2012 года .
  11. ^ Конференция по диоксиду углерода как сырью для химии и полимеров (Эссен, Германия, 10–11 октября 2012 г .; программа постконференции, заархивированная 15 мая 2019 г. на Wayback Machine )
  12. ^ a b Goeppert, Ален; Чаун, Миклош; Пракаш, Г. К. Сурья; Олах, Джордж А. (2012). «Воздух как возобновляемый источник углерода будущего: обзор улавливания CO 2 из атмосферы». Энергетика и экология . 5 (7): 7833–53. DOI : 10.1039 / C2EE21586A . (Рассмотрение.)
  13. ^ a б Дом, KZ; Baclig, AC; Ранджан, М .; van Nierop, EA; Wilcox, J .; Герцог, HJ (2011). «Экономический и энергетический анализ улавливания CO 2 из окружающего воздуха» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 108 (51): 20428–33. Bibcode : 2011PNAS..10820428H . DOI : 10.1073 / pnas.1012253108 . PMC 3251141 . PMID 22143760 . Проверено 7 сентября 2012 года .    (Рассмотрение.)
  14. ^ a b Lackner, Klaus S .; и другие. (2012). «Актуальность развития технологии улавливания CO 2 из атмосферного воздуха» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (33): 13156–62. Bibcode : 2012PNAS..10913156L . DOI : 10.1073 / pnas.1108765109 . PMC 3421162 . PMID 22843674 .  
  15. ^ Kothandaraman, Jotheeswari; Гепперт, Ален; Чаун, Миклош; Olah, George A .; Пракаш, Г.К. Сурья (27.01.2016). «Преобразование CO2 из воздуха в метанол с использованием полиамина и гомогенного рутениевого катализатора». Журнал Американского химического общества . 138 (3): 778–781. DOI : 10.1021 / jacs.5b12354 . ISSN 0002-7863 . PMID 26713663 .  
  16. ^ a b c d e f g h Пирсон, RJ; Eisaman, MD; и другие. (2012). «Хранение энергии с помощью углеродно-нейтрального топлива из CO 2 , воды и возобновляемых источников энергии» (PDF) . Труды IEEE . 100 (2): 440–60. CiteSeerX 10.1.1.359.8746 . DOI : 10.1109 / JPROC.2011.2168369 . S2CID 3560886 . Архивировано из оригинального (PDF) 8 мая 2013 года . Проверено 7 сентября 2012 года .    (Рассмотрение.)
  17. ^ а б Пеннлайн, Генри В .; и другие. (2010). «Отделение CO 2 от дымовых газов с помощью электрохимических ячеек». Топливо . 89 (6): 1307–14. DOI : 10.1016 / j.fuel.2009.11.036 .
  18. ^ Грейвс, Кристофер; Ebbesen, Sune D .; Могенсен, Могенс (2011). «Соэлектролиз CO 2 и H 2 O в твердооксидных ячейках: производительность и долговечность». Ионика твердого тела . 192 (1): 398–403. DOI : 10.1016 / j.ssi.2010.06.014 .
  19. ↑ Fraunhofer-Gesellschaft (5 мая 2010 г.). «Хранение зеленой электроэнергии в виде природного газа» . fraunhofer.de . Проверено 9 сентября 2012 года .
  20. ↑ Мэтьюз, Джон А. (март 2008 г.). «Углеродно-отрицательное биотопливо; 6: Роль углеродных кредитов». Энергетическая политика . 36 (3): 940–945. DOI : 10.1016 / j.enpol.2007.11.029 .
  21. ^ Пирсон, Ричард; Эйсаман (2011). «Хранение энергии с помощью углеродно-нейтрального топлива из двуокиси углерода, воды и возобновляемых источников энергии» (PDF) . Труды IEEE . 100 (2): 440–460. CiteSeerX 10.1.1.359.8746 . DOI : 10,1109 / jproc.2011.2168369 . S2CID 3560886 . Архивировано из оригинального (PDF) 8 мая 2013 года . Проверено 18 октября 2012 года .   
  22. ↑ Kleiner, kurt (17 января 2009 г.). «Углеродно-нейтральное топливо; новый подход» . Глобус и почта : F4 . Проверено 23 октября 2012 года .
  23. ^ a b «Интеграция энергии для газа / энергии для жидкостей в текущий процесс преобразования» (PDF) . Июнь 2016. с. 12 . Проверено 10 августа 2017 года .
  24. ^ https://cleanleap.com/extracting-energy-air-future-fuel Извлечение энергии из воздуха - это будущее топлива?
  25. ^ а б Олах, Джордж; Ален Жопперт; Г.К. Сурья Пракаш (2009). «Химическая переработка диоксида углерода в метанол и диметиловый эфир: от парниковых газов к возобновляемым, экологически нейтральным видам топлива и синтетическим углеводородам». Журнал органической химии . 74 (2): 487–98. CiteSeerX 10.1.1.629.6092 . DOI : 10.1021 / jo801260f . PMID 19063591 .  
  26. ^ «Технический обзор» . Архивировано из оригинала на 2019-05-09 . Проверено 10 августа 2017 .
  27. ^ Мусади, MR; Martin, P .; Гарфорт, А .; Манн Р. (2011). «Бензин с нейтральным углеродом, повторно синтезированный из бортового секвестрированного CO 2 ». Сделки химической инженерии . 24 : 1525–30. DOI : 10.3303 / CET1124255 .
  28. ^ DiMascio, Феличе; Уиллауэр, Хизер Д .; Харди, Деннис Р .; Льюис, М. Кэтлин; Уильямс, Фредерик В. (23 июля 2010 г.). Извлечение углекислого газа из морской воды с помощью ячейки электрохимического подкисления. Часть 1 - Первоначальное технико-экономическое обоснование (меморандум). Вашингтон, округ Колумбия: Химический отдел, Технологический центр безопасности и живучести ВМФ, Лаборатория военно-морских исследований США . Проверено 7 сентября 2012 года .
  29. ^ Уиллауэр, Хизер Д .; ДиМашио, Феличе; Харди, Деннис Р .; Льюис, М. Кэтлин; Уильямс, Фредерик В. (11 апреля 2011 г.). Извлечение углекислого газа из морской воды с помощью ячейки электрохимического подкисления. Часть 2 - Лабораторные исследования масштабирования (меморандум). Вашингтон, округ Колумбия: Химический отдел, Технологический центр безопасности и живучести ВМФ, Лаборатория военно-морских исследований США . Проверено 7 сентября 2012 года .
  30. ^ Кейт, Дэвид В .; Холмс, Джеффри; Сант Анджело, Давид; Хидель, Кентон (2018). «Процесс улавливания CO2 из атмосферы». Джоуль . 2 (8): 1573–1594. DOI : 10.1016 / j.joule.2018.05.006 .
  31. ^ Электричество Цена архивация 2019-01-16 в Wayback Machine NewFuelist.com (сравните Внераб ветра цена электроэнергии график. ) Источник 7 сентября 2012.
  32. ^ Holte, Laura L .; Доти, Гленн Н .; МакКри, Дэвид Л .; Доти, Джуди М .; Доти, Ф. Дэвид (2010). Устойчивое транспортное топливо с использованием энергии ветра, CO 2 и воды в непиковые периоды (PDF) . 4-я Международная конференция по устойчивому развитию энергетики, 17–22 мая 2010 г. Феникс, Аризона: Американское общество инженеров-механиков . Проверено 7 сентября 2012 года .
  33. ^ Уиллауэр, Хизер Д .; Харди, Деннис Р .; Уильямс, Фредерик В. (29 сентября 2010 г.). Технико-экономическое обоснование и текущая оценка капитальных затрат на производство авиакеросина на море (меморандум). Вашингтон, округ Колумбия: Химический отдел, Технологический центр безопасности и живучести ВМФ, Лаборатория военно-морских исследований США . Проверено 7 сентября 2012 года .
  34. ^ a b Тозер, Джессика Л. (11 апреля 2014 г.). «Энергетическая независимость: создание топлива из морской воды» . Вооружен наукой . Министерство обороны США.
  35. ↑ Корен, Марина (13 декабря 2013 г.). «Угадайте, что может послужить топливом для линкоров будущего?» . Национальный журнал .
  36. ↑ Такер, Патрик (10 апреля 2014 г.). «Военно-морской флот только что превратил морскую воду в реактивное топливо» . Первая защита .
  37. ↑ Эрнст, Дуглас (10 апреля 2014 г.). «ВМС США превратят морскую воду в реактивное топливо» . Вашингтон Таймс .
  38. ↑ Парри, Дэниел (7 апреля 2014 г.). «Масштабная модель корабля времен Второй мировой войны улетает с топливом из моря» . Новости Военно-морской исследовательской лаборатории . Архивировано из оригинального 22 августа 2017 года . Проверено 8 октября 2018 года .
  39. ^ Putic, Джордж (21 мая 2014). «Лаборатория ВМС США превращает морскую воду в топливо» . Новости VOA .
  40. ^ Центр солнечной энергии и исследований водорода Баден-Вюртемберг (2011). «Вербундпроект 'Power-to-Gas ' » . zsw-bw.de (на немецком языке). Архивировано из оригинального 16 февраля 2013 года . Проверено 9 сентября 2012 года .
  41. ↑ Центр солнечной энергии и исследований водорода (24 июля 2012 г.). "Bundesumweltminister Altmaier und Ministerpräsident Kretschmann zeigen sich beeindruckt von Power-to-Gas-Anlage des ZSW" . zsw-bw.de (на немецком языке). Архивировано из оригинального 27 сентября 2013 года . Проверено 9 сентября 2012 года .
  42. ^ «Джордж Олах CO2 для завода по производству возобновляемого метанола, Рейкьянес, Исландия» (Chemicals-Technology.com)
  43. ^ "Первый коммерческий завод". Архивировано 4 февраля 2016 года на Wayback Machine (Carbon Recycling International).
  44. ^ Okulski, Travis (26 июня 2012). «Углеродно-нейтральный E-Gas Audi реален, и они действительно его производят» . Ялопник (Gawker Media) . Проверено 29 июля 2013 года .
  45. ↑ Руссо, Стив (25 июня 2013 г.). «Новый завод Audi по производству электронного газа будет производить углеродно-нейтральное топливо» . Популярная механика . Проверено 29 июля 2013 года .
  46. ^ Доти Виндфилз
  47. ^ Энергетические системы CoolPlanet
  48. ^ Air Fuel Synthesis, Ltd.
  49. ^ Kiverdi, Inc. (5 сентября 2012). «Киверди получает финансирование Комиссии по энергетике для своей новаторской платформы преобразования углерода» (пресс-релиз) . Проверено 12 сентября 2012 года .
  50. ^ ДиПьетро, ​​Фил; Николс, Крис; Маркиз, Майкл (январь 2011 г.). Угольные электростанции в Соединенных Штатах: анализ затрат на модернизацию с использованием технологии улавливания CO 2 , редакция 3 (PDF) (отчет NETL-402/102309). Национальная лаборатория энергетических технологий Министерства энергетики США. Контракт DOE DE-AC26-04NT41817. Архивировано из оригинального (PDF) 4 сентября 2012 года . Проверено 7 сентября 2012 года .
  51. ^ a b Стейнберг, Мейер (август 1995 г.). Процесс Карнола по сокращению выбросов CO 2 на электростанциях и в транспортном секторе (PDF) (неофициальный отчет BNL – 62110). Аптон, Нью-Йорк: Департамент передовых технологий, Брукхейвенская национальная лаборатория. (Подготовлено для Министерства энергетики США по контракту № DE-AC02-76CH00016) . Проверено 7 сентября 2012 года .
  52. ^ Джонстон, Ян (2016-10-19). «Ученые случайно превратили загрязнение в возобновляемую энергию» . Независимый . Архивировано 19 октября 2016 года . Проверено 19 октября 2016 .
  53. ^ Adenle, Ademola A .; Haslam, Gareth E .; Ли, Лиза (01.10.2013). «Глобальная оценка исследований и разработок в области производства биотоплива из водорослей и его потенциальной роли для устойчивого развития в развивающихся странах». Энергетическая политика . 61 : 182–195. DOI : 10.1016 / j.enpol.2013.05.088 . ISSN 0301-4215 . 
  54. ^ a b c Слэйд, Рафаэль; Бауэн, Аусилио (01.06.2013). «Выращивание микроводорослей для производства биотоплива: стоимость, энергетический баланс, воздействие на окружающую среду и перспективы на будущее». Биомасса и биоэнергетика . 53 : 29–38. DOI : 10.1016 / j.biombioe.2012.12.019 . ISSN 0961-9534 . 
  55. ^ Солнце, Эми; Дэвис, Райан; Старбак, Меган; Бен-Амоц, Ами; Пэйт, Рон; Пиенкос, Филип Т. (01.08.2011). «Сравнительный анализ затрат на производство водорослевого масла для биотоплива». Энергия . 36 (8): 5169–5179. DOI : 10.1016 / j.energy.2011.06.020 . ISSN 0360-5442 . 
  56. ^ Комиссия Калифорнийской энергетики. «Ориентировочная структура цен на бензин и сведения о марже» . energy.ca.gov . Проверено 30 ноября 2018 .
  57. ^ Audi продвигает технологию электронного топлива: тестируется новое топливо «электронный бензин»
  58. ^ «Как сделать дизельное топливо из воды и воздуха - вне сети» . Off Grid World . 2015-05-25 . Проверено 30 ноября 2018 .
  59. ^ Макдональд, Фиона. «Audi успешно сделала дизельное топливо из двуокиси углерода и воды» . ScienceAlert . Проверено 30 ноября 2018 .
  60. ^ «Проверка реальности: Audi, производящая электронное дизельное топливо из воздуха и воды, не изменит автомобильную промышленность» . Альфр . Проверено 7 декабря 2018 .
  61. ^ Mearns, Юэн (2015-05-12). «Термодинамические и экономические реалии Audi E Diesel» . Вопросы энергетики . Проверено 7 декабря 2018 .
  62. ^ Беллер, М .; Стейнберг, М. (ноябрь 1965 г.). Синтез жидкого топлива с использованием ядерной энергии в мобильной системе энергохранилища (отчет об исследовании BNL 955 / T – 396). Аптон, Нью-Йорк: Брукхейвенская национальная лаборатория, по контракту с Комиссией по атомной энергии США. hdl : 2027 / mdp.39015086582635 . (Общие, прочие отчеты и отчеты о ходе работы - TID – 4500, 46-е изд.).
  63. ^ Bushore, ВМС США лейтенант Робин Пол (май 1977). Возможности атомных электростанций по выработке синтетического топлива с применением в корабельной технике (магистерская диссертация). Кембридж, Массачусетс: Департамент океанической инженерии Массачусетского технологического института . Проверено 7 сентября 2012 года .
  64. ↑ Терри, лейтенант ВМС США Кевин Б. (июнь 1995 г.). Синтетические топлива для военно-морских сил, производимые с использованием судовой ядерной энергии (дипломная работа). Кембридж, Массачусетс: Департамент ядерной инженерии Массачусетского технологического института . Проверено 7 сентября 2012 года .
  65. ^ Steinberg, M .; и другие. (1984). Системное исследование по удалению, восстановлению и утилизации диоксида углерода с ископаемых электростанций в США (технический отчет DOE / CH / 0016-2). Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергетических исследований, Отдел исследования двуокиси углерода . Проверено 8 сентября 2012 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Макдональд, Томас М .; Ли, Ву Рам; Мейсон, Джарад А .; Wiers, Brian M .; Хонг, Чанг Соп; Лонг, Джеффри Р. (2012). «Улавливание углекислого газа из воздуха и дымовых газов в металлорганической структуре с добавлением алкиламина mmen-Mg 2 (dobpdc)». Журнал Американского химического общества . 134 (16): 7056–65. DOI : 10.1021 / ja300034j . PMID  22475173 . S2CID  207079044 .- содержит 10 цитирующих статей по состоянию на сентябрь 2012 г., многие из которых обсуждают эффективность и стоимость рекуперации воздуха и дымовых газов.
  • Кулкарни, Амбариш Р .; Шолл, Дэвид С. (2012). «Анализ процессов TSA на основе равновесия для прямого улавливания CO 2 из воздуха». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 51 (25): 8631–45. DOI : 10.1021 / ie300691c .- требует извлечения CO 2 из воздуха в размере 100 долларов США за тонну , не считая капитальных затрат.
  • Холлиган, Анна (01.10.2019). "Реактивное топливо из воздуха: надежда или шумиха авиации?" . BBC News . Проверено 24 октября 2019 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Доти Виндфуэлз (Колумбия, Южная Каролина)
  • CoolPlanet Energy Systems (Камарилло, Калифорния)
  • Модель затрат для таблицы технологического процесса синтоплива в ядерной энергетике США с нулевым выбросом углерода, автор Джон Морган (январь 2013 г .; источник )
  • Интервью с Кэти Льюис из Лаборатории военно-морских исследований США