中国科学家如何将太阳能转化为可以燃烧的汽油?

小夏 科技 更新 2024-02-23

中国科学家如何将太阳能转化为可以燃烧的汽油?

要理解这一点,我们必须首先了解石油是如何形成的。

石油的形成是一个复杂的地质过程,在特定的地质条件下,由古代生物的遗骸改造而成。 这些过程包括:有机物的积累、环境条件的变化、温压转化、迁移和聚集。 石油是一种不可再生资源,其形成需要数百万年到数十亿年的地质时间,因此人类社会对石油的依赖程度越来越高,石油资源的开发利用已成为全球能源政策和经济活动的重要组成部分。 同时,石油的开采和利用也带来了一些环境问题,如气候变化、空气污染、土地退化等。 因此,我们需要找到一种更可持续的能源来替代石油,以减少对环境的破坏和污染。

2020年,我国提出碳达峰、碳中和目标,其实质是能源利用形式由化石资源向可再生能源利用转变,实现绿色发展和可持续发展。

目前,光伏、风能、水电等可再生能源仅以发电的形式使用,但电力不易储存,同时要求下游行业实现电气化。 然而,并不是所有的行业都能实现高度的电气化,如交通、化工、炼钢、水泥、建材等行业仍然需要能量密度更高、易于储存的化学能。 利用可再生能源制氢,充分发挥氢气在储能方面的优势,可以弥补瞬时耗电、储能难的短板,促进可再生能源的规模化高效利用。 氢能广泛应用于燃料电池、化工、炼钢、炼油等领域,在各电力领域也具有广泛的应用前景。

如果结合二氧化碳减排,氢能通过二氧化碳加氢制甲醇反应储存在甲醇中,更有利于储运,可以克服氢能储存不良的不足,甲醇可以在电力、交通、化工等领域替代煤炭、石油等传统化石能源。 二氧化碳加氢制甲醇的大规模发展,可以加强我国清洁能源产业,增强我国能源多元化保障能力,是我国保障能源安全的重要途径。

利用太阳能、风能等可再生能源制氢,耦合二氧化碳加氢技术制备以甲醇为代表的液体燃料和化学品的技术称为太阳能燃料,又称液态阳光,又可称为液态氢,其本质是利用可再生能源将二氧化碳和水转化为液体燃料。 液态阳光一方面实现了二氧化碳减排,另一方面实现了可再生能源的储存,是液体燃料甲醇中储存不稳定、间歇性太阳能的重要枢纽,易于储存和运输,是连接化石资源时代和以太阳能为代表的新能源时代的重要枢纽。

2020年1月,“液态阳光”示范项目投入调试,液态产品投料后3小时内生产,其中有机相甲醇含量达到995%,标志着中国利用可再生能源制备液体燃料的工业化迈出了第一步。

该项目主要由光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个单元组成,总占地面积约300亩,总投资约14亿美元。 其中,光伏规模根据下游水电解制氢装置消耗的电力量计算,装机发电容量为104MW项目,投资5100万元,占地面积约268亩。

项目位于兰州新区化工园一期,地处新区西北部,距新区核心区(机场)约25公里,隶属于秦川园区管辖。

绿色甲醇市场前景:

甲醇是目前最有利的常温常压下能够实现碳中和的液体燃料,特别是绿色甲醇带动的二氧化碳制备甲醇,可再生能源制氢逐渐成熟,使甲醇作为船用燃料实现全生命周期碳中和,助力航运业早日实现碳中和、碳中和的战略目标。

甲醇船用燃料。

世界上第一艘甲醇动力集装箱船——马士基的2100TEU“劳拉·马士基”号船。

2021年,马士基公布甲醇燃料集装箱船订单,2023年2-7月,甲醇燃料船舶订单从100艘增加到200艘,订单中船用甲醇燃料需求达到400万吨至500万吨,国内绿色甲醇年产量几乎为零。

马士基宣布,已与中国金风科技有限公司签署航运业首个大型绿色甲醇协议,每吨采购5000-6000元,并表示绿色甲醇生产已成为中国的重要议题。 航运业的领导者马士基正在投资绿色燃料为其船队提供动力,以努力到 2040 年实现净零排放,而占全球温室气体排放量 3% 的航运业的目标是到 2050 年实现净零排放。

车用甲醇燃料

甲醇是汽车的潜在替代燃料,可以以不同的方式用于汽车发动机。 甲醇用作车辆燃料。

2019年3月,工业和信息化部、中华人民共和国科学技术部等8部委联合印发《关于部分地区推进甲醇汽车应用的指导意见》,提出重点推进甲醇汽车在山西、陕西、�� 贵州、甘肃等地区资源禀赋条件良好,甲醇整车运营经验丰富。

甲醇M100加注站。

中石油毕节M100甲醇加气站。

吉利帝豪油电混合动力版的**是1298万元。

吉利的甲醇汽车发动机寿命超过100万公里。

热点引擎程序

售价为39万元-45万元。

绿色甲醇燃料未来发展前景广阔,有望成为改变中国能源结构的重要力量。 然而,要实现这一目标,还需要解决包括生产技术、成本控制、营销等在内的许多挑战。 通过企研机构的共同努力,未来绿色甲醇燃料的应用和发展有望取得重大突破。

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