-
1 # 管悅2
-
2 # 凌寒22
能代替石油的東西太多了,水、空氣、風、太陽能、核能,限於技術和成本的考慮,現在能大規模應用效率最高的是核能。雖說人類已進入太空可離身邊最近的地方卻很陌生,比如海底、地核探索的不夠。未來,科技發展到一定高度必定淘汰石油,之後淘汰核能,正如現在電能淘汰刀耕火種一樣。雖說石油還是當下不可替代的能源,但引起的環境惡化卻是巨大的,我相信未來的能源必定使用更清潔的水和太陽能。
-
3 # Any漆先生
據報道,美國有能力種植大量的二代生物燃料給料,製成的燃料能夠滿足目前美國一半的燃油需求,並且不會影響糧食供應。目前各國都在全力發展新技術煉油以減少對石油的依賴。用纖維質植物製成的生物燃料成為在技術上已有突破,有可能短期內成為石油的最佳替代品。 第一代VS第二代生物燃料 所有的植物都可以製成生物燃料。“第一代生物燃料”採用糧食作物為原料,製造技術已經相對成熟,生產也已經形成了一定商業規模。但它卻並不能解燃油危機,其中的理由不言自明。 “第二代”生物燃料由含纖維質的材料製成,人們口頭上稱其為“Grassoline”。第二代生物燃油解決了糧食制油所遇到的問題。Grassoline原材料來源十分廣泛。截止目前,不說科學家已經找到了成百上千種,也至少已經找到了幾十種合適的材料,如鋸木、建築殘餘、玉米稈、麥稈、牧草等。這些生物材料成本低廉、產量大並且對食品生產毫無威脅。美國農業部和能源部的一份研究表明, 在不影響糧食供應、糧食出口以及動物飼料生產的情況下,美國每年能生產至少13億噸幹纖維質生物給料。如此大量的生物材料每年能製成1000億桶“草制燃油”——大約是美國目前汽油、柴油年消耗總量的一半。 最近科學家們在第二代生物燃料生產技術上取得了許多重要進展。如最近發明的定量化學計算方法讓化學家能夠將生物給料的化學反應控制在原子級。儘管該領域才剛剛起步,但是許多實驗工廠都已經開始執行,而且首個商業規模的精煉廠計劃將於2011年問世。科學家預計,“Grassoline”的時代即將到來。 能源枷鎖 第二代生物能源技術發展為何舉步維艱?科學家開玩笑地將大自然說成是“罪魁禍首”。因為隨著生物的進化,大自然巧妙地設計出令科學家十分頭疼的細胞膜來保護植物的內部結構。細胞膜由相互聯絡的韌性極佳的分子構成。因此,要想釋放細胞內所含能量,科學家們首先得解開這道能源枷鎖——由自然進化創造出的“分子結”。 總的來說,生產生物燃料的第一步是將結實的生物給料“解構”成小分子;第二步才是將小分子精煉成燃油。工程師們一般將不同的解構方法按溫度分級,用需要溫度較低的(50℃至200℃)方法生產可以發酵成乙醇的糖類。這一方法與目前人們處理玉米或糖類作物的方式基本一致。需要溫度較高的解構(300℃至600℃)可以用來生產生物質原油。生物質原油最終可被精煉成石油或柴油。而需要溫度極高的解構(700℃以上)則被用來生產製造液態燃料的合成氣。 目前仍然沒有人知道哪種方法能最經濟、有效地將生物給料中所含的能量轉化成液態燃料。也許不同的生物材料需要不同的處理方法,如高溫度處理木材,而較低溫度處理草等。但要想進一步證實,則需要不斷的實踐。 二代生物燃料生產技術之一 高溫合成氣 截止目前,高溫合成氣方法在技術上最為成熟。合成氣是由一氧化碳和氫氣組成的混合氣體,能由任何含碳元素的原料製得。合成氣一般透過“費——託合成法”(FTS)被轉化成柴油、汽油或者乙醇。該方法由德國科學家在20世紀20年代發明。 生產合成氣的第一步是氣化。科學家將生物給料放入反應器中,並將反應器加熱到700℃以上。氣化的生物給料與水蒸氣、氧氣混合,產生含有一氧化碳、氫氣、焦油的混合氣體。
隨後,科學家們清理掉其中的焦油並將剩餘的氣體壓縮至20至70個大氣壓強。經過壓縮的合成氣接著流過經特別設計的催化劑,加快化學反應。 雖然技術原理很容易理解,但反應器卻造價昂貴。卡達2006年修建的一座FTS工廠共花費16億美元,每天能生產3.4萬桶液態燃料。有人計算過,如此規模的生物燃料廠必須每天消耗5000噸的生物給料才能在15至30年內賺回成本。巨大的經濟上的挑戰讓科學家將技術的重點放在了降低成本上。 二代生物燃料生產技術之二 生物質原油 幾億年來的地底壓力及熱量將寒武紀的浮游動物以及水藻轉化成了今天的油田。
科學家們用相似的原理在極短的時間內也能將纖維質生物給料轉化成生物質原油。精煉廠內,生物給料在無氧的環境下被加熱至300℃至600℃。熱量將生物給料分解成類似木炭的生物質原油,併產生一定量的混氣體。用這種方法生產的生物質原油是目前市上最便宜的,大約為0.5美元/加侖。 較小的工廠也可利用這一方法生產原油,降低生物給料的運輸成本。然而,用這種方法生產的生物質原油有強酸性,不能與現在的汽油燃料相溶,同時能量也較低,僅相當於汽油能量的一半。不過石油加工廠也能將這種生物質燃料轉化成可用的燃油,而且已經有許多工廠正在研究如何用現有的硬體設施來完成這一任務。一些工廠已用生物質原油製造出了清潔、綠色的柴油,從而證明了精煉廠處理纖維質原油的可能性。 有的研究人員則想得更遠,他們正在試圖發明一種新型反應器,使“生物給料——生物燃料”的兩步轉化在同一個反應器中進行(兩步轉化即“生物給料——纖維質原油”及“纖維質原油——生物燃料”)。
剖解時事資訊、直擊全球熱點、解讀市場動態、分享投資技巧、專業知識獨特見解、助你立足金融前沿。如今在原油、貴金屬市場出現持倉不穩、盈利不佳、套單鎖倉的可以加威*芯 jfds919520
有科學家已經發明瞭一種名為“快速接觸高溫分解”的方法。之所以稱其為快速是因為當生物給料被放入反應器之後,在一秒鐘之內便被加熱到500度以上的高溫,從而將生物給料中的大分子分解成小分子。這些小分子體積適中,正好可以與催化劑的表面完美結合,從而大大提高反應效率。當附在催化劑表面之後,小分子會發生一系列的化學反應,最終變成價值極高的辛烷。整個過程僅僅只持續10秒鐘。該技術有望在2014年投入商業生產。 二代生物燃料生產技術之三 糖類轉化 雖然上兩種處理纖維質給料的方法科技含量及效率更高,但目前為止,最受公眾及投資商關注的還是更為傳統的方法:纖維質給料——糖類——乙醇以及其他生物燃料。科學家已經研究出了多種能夠分解纖維素或半纖維素的方法,如加熱、伽馬射線照射、高溫蒸汽處理、濃酸或濃鹼浸泡、微生物降解等等。 這些方法中最有前途的是使用濃酸或濃鹼浸泡以及高溫處理。其中實驗室內最常選擇的強酸或強鹼便是氨水(一種強鹼)。在氨水處理纖維的過程中,纖維質生物給料在加壓的情況下被加熱到100℃。當反應器降壓,氨水氣化之後,纖維素和半纖維素在酶的作用下被轉化成糖類。這一過程轉化率很高,大約為90%左右。而且整個過程中因為沒有用到水,生產的乙醇純度極高。最近有經濟研究表明,這一方法也能很好地控制生產成本,大約能將成本控制在1美元/加侖左右。
回覆列表
除了正統的石油,還有頁岩油頁岩油產生於頁岩的夾縫,頁岩油比較難於開採。
但是所幸的是,頁岩油的儲量比天然石油要大。
一些貧石油國家,由於發現大量頁岩油也成為石油大國。
比如中國。
美國《油氣》公佈的統計數字,全世界頁岩油儲量約11萬億~13萬億噸,遠遠超過石油儲量。全球油頁岩產於寒武系至第三系,主要分佈於美國、薩伊、巴西、義大利、摩洛哥、約旦、澳洲、中國和加拿大等9個國家。
中國油頁岩資源儲量也很豐富,根據2004-2006年新一輪中國油氣資源評價結果,中國油頁岩資源7199.4億噸,油頁岩可採資源2432.4億噸;頁岩油資源476.4億噸,頁岩油可採資源159.7億噸,頁岩油可回收資源119.8億噸,遍佈20個省和自治區、47個盆地和80個含礦區,主要分佈在松遼、鄂爾多斯、準噶爾、柴達木、倫坡拉、羌塘、茂名、大楊樹、撫順等9個盆地。其中,松遼、鄂爾多斯、準噶爾等3個盆地油頁岩資源佔全國的74.24%,可回收頁岩油佔全國的64.25%。吉林、遼寧和廣東三個省份的儲量最大。