Углеродно-нейтральное топливо - Carbon-neutral fuel

Часть серии о
Устойчивая энергия
Ветряные турбины возле Вендсисселя, Дания (2004 г.)
Обзор
Энергосбережение
Возобновляемая энергия
Экологичный транспорт
  • Ветряная турбина-icon.svg Портал возобновляемой энергии
  • Aegopodium podagraria1 ies.jpg Портал окружающей среды

Углеродно-нейтральное топливо это энергетическое топливо или энергетические системы, которые не имеют чистых выбросов парниковых газов или углеродного следа. Один класс синтетическое топливо (включая метан, бензин,[1][2] дизельное топливо, реактивное топливо или же аммиак )[3] произведено из возобновляемый, стабильный или же ядерная энергия привыкший гидрогенизировать углекислый газ непосредственно захваченный с воздуха (DAC), переработано из дымоход электростанции выхлопной газ или полученный из угольная кислота в морская вода. Возобновляемая энергия Источники включают ветряные турбины, солнечные батареи и мощные гидроэлектростанции.[4][5][6][7]Другой тип возобновляемого источника энергии - это биотопливо.[8]Такое топливо потенциально углеродно-нейтральный потому что они не приводят к чистому увеличению атмосферного парниковые газы.[9][10][11]

В той степени, в которой углеродно-нейтральные виды топлива подлежат улавливание углерода в дымоходе или выхлопной трубе они приводят к отрицательная эмиссия диоксида углерода и чистая удаление углекислого газа из атмосферы и, таким образом, представляют собой форму восстановление парниковых газов.[12][13][14][15]

Мощность на газ углеродно-нейтральные и углеродно-отрицательные виды топлива могут производиться электролиз воды сделать водород. Сквозь Сабатье реакция затем может быть произведен метан, который затем может быть хранится быть сожженным позже в электростанции (как синтетический натуральный газ ), транспортироваться по трубопроводам, грузовикам или танкерам, или использоваться в газ в жидкости такие процессы, как Процесс Фишера-Тропша для производства традиционных видов топлива для транспорта или отопления.[16][17][18] Другие углеродно-отрицательные виды топлива включают: синтетическое топливо сделан из CO2 извлекается из атмосферы.

Углеродно-нейтральное топливо используется в Германии и Исландии для распределенное хранение возобновляемой энергии, сводя к минимуму проблемы, связанные с непостоянством ветра и солнца, и позволяя передавать энергию ветра, воды и солнца через существующие газопроводы[нужна цитата ]. Такой возобновляемые виды топлива может снизить стоимость 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 автомобили.[16] Завод синтетического метана мощностью 250 киловатт был построен в Германии, и его мощность увеличивается до 10 мегаватт.[19]

Углеродные кредиты также может играть важную роль в отношении углеродно-отрицательного топлива.[20]

Производство

Углеродно-нейтральные топлива представляют собой синтетические углеводороды. Они могут образовываться в химических реакциях между диоксидом углерода, который может улавливаться электростанциями или воздухом, и водородом, который образуется при электролизе воды с использованием возобновляемых источников энергии. Топливо, часто называемое электротопливо, хранит энергию, которая была использована при производстве 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, в то время как водород используется для получения энергии или топлива, что также будет углеродно-нейтральным.[22]

Наиболее энергоэффективным топливом для производства является водород газ[23] которые могут использоваться в транспортных средствах на водородных топливных элементах, и для производства которых требуется наименьшее количество технологических операций.

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

Метанол можно получить в результате химической реакции молекулы диоксида углерода с тремя молекулами водорода с образованием метанола и воды. Сохраненная энергия может быть восстановлена ​​путем сжигания метанола в двигателе внутреннего сгорания с выделением двуокиси углерода, воды и тепла. Метан может производиться аналогичной реакцией. Особые меры предосторожности против утечки метана важны, поскольку метан почти в 100 раз сильнее, чем CO.2, с точки зрения Потенциал 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 диметиловый эфир. Это топливо может использоваться как заменитель дизельного топлива 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 этиловый спирт[26] также может производиться 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

Самый экономичный источник углерода для переработки в топливо - это 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 перемещает углерод из геосферы в атмосферу. Улавливание выхлопных газов автомобилей также считается экономичным, но потребует значительных изменений конструкции или модернизации.[27] Поскольку углекислота в морской воде химическое равновесие с атмосферным диоксидом углерода 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 улавливание воздуха менее развито, чем другие методы. Предложения для этого метода включают использование едкого химического вещества для реакции с диоксидом углерода в воздухе с образованием карбонаты. Затем они могут быть расщеплены и гидратированы с выделением чистого CO.2 газа и регенерировать едкий химикат. Этот процесс требует больше энергии, чем другие методы, потому что 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 диоксида углерода. Растения также добавляют к топливу химическую энергию из биологических молекул. Это может быть более эффективное использование биомассы, чем обычное биотопливо потому что он 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 серия о
Экономика окружающей среды
Концепции
Политики
Динамика
Связанный с углеродом

Затраты на возобновляемую и ядерную энергию

Ночь ветровая энергия считается наиболее экономичным видом электроэнергии для синтеза топлива, поскольку кривая нагрузки электричество резко достигает пиков в самые теплые часы дня, но ветер имеет тенденцию дуть немного сильнее ночью, чем днем. Поэтому цена на ночную ветроэнергетику часто намного ниже, чем на любую альтернативу. Цены на ветроэнергетику в непиковые периоды в районах с сильным ветром в США составляли в среднем 1,64 цента за киловатт-час в 2009 году, но только 0,71 цента / кВтч в течение наименее дорогих шести часов в день.[16] Обычно оптовые продажи электричество стоит от 2 до 5 центов / кВтч в течение дня.[31] Коммерческие компании по синтезу топлива предполагают, что они могут производить бензин дешевле, чем нефть топливо, когда нефть стоит более 55 долларов за баррель.[32]

В 2010 году группа химиков-технологов во главе с Хизер Уиллауэр ВМС США, по оценкам, 100 мегаватт электроэнергии могут производить 160 кубических метров (41 000 галлонов США) реактивное топливо в день, а производство на борту ядерной энергии будет стоить около 1600 долларов за кубический метр (6 долларов за галлон США). 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 ] Причем, поскольку доставка топлива в авианосная боевая группа стоит около 2100 долларов за кубический метр (8 долларов за галлон), судовое производство 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 с обычным двухтактным двигателем внутреннего сгорания.[38] Поскольку для этого процесса требуются большие затраты электроэнергии, вероятным первым шагом реализации будет создание американских атомных электростанций. авианосцы (в Нимиц-класс и Джеральд Р. Форд-класс ) для производства собственного авиакеросина.[39] Ожидается, что ВМС США развернут эту технологию где-то в 2020-х годах.[34]

Демонстрационные проекты и коммерческое развитие

Завод по синтезу метана мощностью 250 киловатт был построен Центром солнечной энергии и исследований водорода (ZSW) в г. Баден-Вюртемберг и Общество Фраунгофера в Германии и начал работать в 2010 году. В настоящее время он модернизируется до 10 мегаватт, завершение строительства запланировано на осень 2012 года.[40][41]

В Джордж Олах завод по переработке диоксида углерода, управляемый Carbon Recycling International в Гриндавик, Исландия производит 2 миллиона литров метанол транспортировка топлива в год из дымовых газов Электростанция Сварценги с 2011 года.[42] Его мощность составляет 5 миллионов литров в год.[43]

Audi построил углеродно-нейтральный сжиженный природный газ (СПГ) завод в Верльте, Германия.[44] Завод предназначен для производства транспортного топлива для компенсации использования СПГ в их A3 Sportback g-tron автомобилей, и может удерживать 2800 метрических тонн CO2 вне окружающей среды в год на своей первоначальной мощности.[45]

Коммерческие разработки ведутся в Колумбия, Южная Каролина,[46] Камарилло, Калифорния,[47] и Дарлингтон, Англия.[48] Демонстрационный проект в г. Беркли, Калифорния предлагает синтез как топлива, так и пищевые масла из восстановленных дымовых газов.[49]

Удаление парниковых газов

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, потому что нет экономичного способа улавливать эти выбросы.[16] Такой подход снизил бы чистые выбросы двуокиси углерода примерно на 50%, если бы он использовался на всех электростанциях, работающих на ископаемом топливе. Наиболее каменный уголь и электростанции на природном газе прогнозируется, что их можно будет модернизировать с экономической точки зрения скрубберы диоксида углерода за улавливание углерода для утилизации выхлопных газов или для связывание углерода.[50][10][13] Ожидается, что такая переработка не только будет стоить меньше, чем избыточная экономические последствия изменения климата если бы это не было сделано, но и окупить себя глобальным топливом требовать рост и пик добычи нефти нехватка увеличивает цену нефть и взаимозаменяемый натуральный газ.[12][14]

Захват CO2 непосредственно из воздуха или извлечение углекислоты из морской воды также снизит количество углекислого газа в окружающей среде и создаст замкнутый цикл углерода для устранения новых выбросов двуокиси углерода.[4] Использование этих методов полностью устранило бы 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

Традиционное топливо, метанол или этанол

Смотрите также: Экономия метанола

Некоторые власти рекомендовали производить метанол вместо традиционного транспортного топлива. Это жидкость при нормальной температуре и может быть токсичной при проглатывании. Метанол имеет более высокую октановое число чем бензин, но ниже 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 Caltech Лаборатория реактивного движения для преобразования метанола и кислорода в электричество.[25] Можно превратить метанол 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 метод, использующий углеродные шипы, наночастицы меди и азот, который превращает диоксид углерода в этиловый спирт был развит.[52]

Микроводоросли

Микроводоросли - потенциальное углеродно-нейтральное топливо,[нужна цитата ] но попытки превратить его в единое целое пока не увенчались успехом. Микроводоросли водные организмы, живущие в большой и разнообразной группе. Они есть одноклеточные организмы которые не имеют сложной клеточной структуры, как растения. Однако они все еще фото автотрофный, умеет использовать солнечная энергия преобразовать химические формы через фотосинтез. Они обычно встречаются в пресноводных и морских системах, и было обнаружено около 50 000 видов.[53]

Микроводоросли станут огромным заменителем топлива в эпоху глобальное потепление. Выращивание микроводорослей играет важную роль в поддержке глобального движения за сокращение глобального CO2 выбросы. По сравнению с обычными биотопливными культурами микроводоросли обладают большей способностью действовать как CO.2источник фиксации при преобразовании CO2 в биомасса через фотосинтез с большей скоростью. Микроводоросли - лучший CO2 конвертер, чем обычные биотопливные культуры.[нужна цитата ]

При этом в последние несколько лет возрос интерес к выращиванию микроводорослей. Микроводоросли рассматриваются как потенциальное сырье для производства биотоплива, поскольку их способность 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.[нужна цитата ]

Производство

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 циркулировал бульон микроводорослей. PBR - это более простая в управлении система по сравнению с системой водоотведения, но она требует больших общих производственных затрат.[нужна 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. Но в целом системы Raceway Pond демонстрируют более привлекательный энергетический баланс, чем системы PBR.[нужна цитата ]

Экономика

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. Эта система имеет высокую стоимость установки, хотя эксплуатационные расходы относительно ниже, чем у систем водосборного бассейна.[нужна цитата ]

Производство микроводорослей и биотоплива обходится дороже, чем производство ископаемого топлива. Стоимость производства биотоплива из микроводорослей составляет около 3,1 доллара за литр (11,57 долларов за галлон).[55] Между тем, данные Калифорнийской энергетической комиссии показывают, что производство ископаемого топлива в Калифорния будет стоить 0,48 доллара за литр (1,820 доллара за галлон) к октябрю 2018 года.[56] Такое соотношение цен заставляет многих выбирать ископаемое топливо по экономическим причинам, даже если это приводит к увеличению выбросов углекислый газ и другие парниковые газы. Достижения в области возобновляемых источников энергии развиваются, чтобы снизить стоимость производства.[нужна цитата ]

Воздействие на окружающую среду

Существует несколько известных факторов воздействия на окружающую среду выращивания микроводорослей:

Водный ресурс

Потребность в пресной воде может возрасти, поскольку микроводоросли являются водными организмами. Пресная вода используется для компенсации испарение в системах водосборных бассейнов. Используется для охлаждения. Использование рециркуляционной воды может компенсировать потребность в воде, но сопряжено с большим риском заражения и ингибирования: бактерии, грибы, вирусы. 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.[нужна цитата ]

Токсичность водорослей

Многие виды микроводорослей могут производить некоторые токсины (начиная с аммиак к физиологически активным полипептиды и полисахариды ) в какой-то момент их жизненного цикла. 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. Ярким примером является паралитическое отравление моллюсками это может привести к смерти. Один из хронических - канцерогенный и язвенная ткань медленные изменения, вызванные токсинами каррагинана, образующимися во время красных приливов. Из-за высокой вариабельности видов микроводорослей, продуцирующих токсины, наличие или отсутствие токсинов в пруду не всегда можно предсказать. Все зависит от окружающей среды и экосистема условие.[нужна цитата ]

Дизель из воды и углекислого газа

Audi совместно разработала E-дизель, углеродно-нейтральное топливо с высоким цетановое число.Также работает над Е-бензин, который создается с использованием аналогичного процесса[57]

Производство

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, захваченным прямой захват воздуха. В результате реакции образуется голубая нефть, состоящая из углеводорода. Затем голубая нефть очищается для получения высокоэффективного дизельного топлива E.[58][59] Однако этот метод 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 отдача от энергии, вложенной в ископаемое дизельное топливо, в 18 раз выше, чем у электронного дизельного топлива.[61]

История

Исследования углеродно-нейтральных видов топлива ведутся десятилетиями. В отчете 1965 года предлагалось синтезировать метанол из двуокиси углерода в воздухе с использованием ядерной энергии для мобильного топливного склада.[62] Судовое производство синтетического топлива с использованием атомная энергия изучалась в 1977 и 1995 гг.[63][64] В отчете 1984 года изучалось восстановление углекислого газа на заводах, работающих на ископаемом топливе.[65] В отчете 1995 года сравнивается преобразование автопарк для использования углеродно-нейтрального метанола с дальнейшим синтез бензина.[51]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Air Fuel Synthesis показывает, что у бензина из воздуха есть будущее
  2. ^ Процесс AFS - превращение воздуха в экологически чистое топливо
  3. ^ Лейти и Холбрук (2012) «Управление миром на возобновляемых источниках энергии: альтернативы недорогим надежным хранилищам возобновляемых источников энергии, таких как водород и аммиак, через подземные трубопроводы» Материалы Международного конгресса и выставки по машиностроению ASME 2012 9–15 ноября 2012 г., Хьюстон, Техас
  4. ^ а б c d е Zeman, Frank S .; Кейт, Дэвид В. (2008). «Углеродно-нейтральные углеводороды» (PDF). Философские труды Королевского общества A. 366 (1882): 3901–18. Bibcode:2008RSPTA.366.3901Z. Дои:10.1098 / rsta.2008.0143. PMID  18757281. S2CID  2055798. Архивировано из оригинал (PDF) 25 мая 2013 г.. Получено 7 сентября, 2012. (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. Дои:10.1039 / C1CS15008A. PMID  21505692. (Рассмотрение.)
  6. ^ а б Макдауэлл, Найл; и другие. (2010). "Обзор CO2 технологии захвата " (PDF). Энергетика и экология. 3 (11): 1645–69. Дои:10.1039 / C004106H. (Рассмотрение.)
  7. ^ а б Eisaman, Matthew D .; и другие. (2012). "CO2 экстракция из морской воды с использованием электродиализа биполярной мембраны ». Энергетика и экология. 5 (6): 7346–52. CiteSeerX  10.1.1.698.8497. Дои:10.1039 / C2EE03393C. Получено 6 июля, 2013.
  8. ^ Биомасса и окружающая среда - основы
  9. ^ Грейвз, Кристофер; Ebbesen, Sune D .; Могенсен, Могенс; Лакнер, Клаус С. (2011). «Устойчивое углеводородное топливо за счет переработки CO2 и H2O с возобновляемой или ядерной энергией ». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии. 15 (1): 1–23. Дои:10.1016 / j.rser.2010.07.014. (Рассмотрение.)
  10. ^ а б c Соколов, Роберт; и другие. (1 июня 2011 г.). Прямое улавливание CO из воздуха2 с химическими веществами: оценка технологии для группы APS по связям с общественностью (PDF) (рецензируемый обзор литературы). Американское физическое общество. Получено 7 сентября, 2012.
  11. ^ Конференция по диоксиду углерода как сырью для химии и полимеров (Эссен, Германия, 10–11 октября 2012 г .; послеконференционная программа В архиве 2019-05-15 в Wayback Machine )
  12. ^ а б Гепперт, Ален; Чаун, Миклош; Пракаш, Г. Сурья; Олах, Джордж А. (2012). «Воздух как возобновляемый источник углерода будущего: обзор CO2 захват из атмосферы ». Энергетика и экология. 5 (7): 7833–53. Дои:10.1039 / C2EE21586A. (Рассмотрение.)
  13. ^ а б Дом, К.З .; Baclig, A.C .; Ранджан, М .; van Nierop, E.A .; Wilcox, J .; Герцог, Х.Дж. (2011). «Экономический и энергетический анализ улавливания CO2 из окружающего воздуха " (PDF). Труды Национальной академии наук. 108 (51): 20428–33. Bibcode:2011PNAS..10820428H. Дои:10.1073 / pnas.1012253108. ЧВК  3251141. PMID  22143760. Получено 7 сентября, 2012. (Рассмотрение.)
  14. ^ а б Lackner, Klaus S .; и другие. (2012). «Актуальность развития СО2 захват из окружающего воздуха ». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 109 (33): 13156–62. Bibcode:2012PNAS..10913156L. Дои:10.1073 / pnas.1108765109. ЧВК  3421162. PMID  22843674.
  15. ^ Котандараман, Джотисвари; Гепперт, Ален; Чаун, Миклош; Olah, George A .; Пракаш, Г. К. Сурья (27 января 2016 г.). «Преобразование CO2 из воздуха в метанол с использованием полиамина и гомогенного рутениевого катализатора». Журнал Американского химического общества. 138 (3): 778–781. Дои:10.1021 / jacs.5b12354. ISSN  0002-7863. PMID  26713663.
  16. ^ а б c d е ж грамм час Pearson, R.J .; Eisaman, M.D .; и другие. (2012). "Хранение энергии с помощью углеродно-нейтрального топлива, сделанного из CO2, Вода и возобновляемые источники энергии » (PDF). Труды IEEE. 100 (2): 440–60. CiteSeerX  10.1.1.359.8746. Дои:10.1109 / JPROC.2011.2168369. S2CID  3560886. Архивировано из оригинал (PDF) 8 мая 2013 г.. Получено 7 сентября, 2012. (Рассмотрение.)
  17. ^ а б Пеннлайн, Генри В .; и другие. (2010). «Разделение CO2 от дымовых газов с помощью электрохимических ячеек ». Топливо. 89 (6): 1307–14. Дои:10.1016 / j.fuel.2009.11.036.
  18. ^ Грейвз, Кристофер; Ebbesen, Sune D .; Могенсен, Могенс (2011). «Соэлектролиз CO2 и H2O в твердооксидных ячейках: производительность и долговечность ». Ионика твердого тела. 192 (1): 398–403. Дои:10.1016 / j.ssi.2010.06.014.
  19. ^ Fraunhofer-Gesellschaft (5 мая 2010 г.). «Хранение зеленой электроэнергии в виде природного газа». fraunhofer.de. Получено 9 сентября, 2012.
  20. ^ Мэтьюз, Джон А. (март 2008 г.). «Углеродно-отрицательное биотопливо; 6: Роль углеродных кредитов». Энергетическая политика. 36 (3): 940–945. Дои:10.1016 / j.enpol.2007.11.029.
  21. ^ Пирсон, Ричард; Эйсаман (2011). «Хранение энергии с помощью углеродно-нейтрального топлива, сделанного из двуокиси углерода, воды и возобновляемых источников энергии» (PDF). Труды IEEE. 100 (2): 440–460. CiteSeerX  10.1.1.359.8746. Дои:10.1109 / jproc.2011.2168369. S2CID  3560886. Архивировано из оригинал (PDF) 8 мая 2013 г.. Получено 18 октября 2012.
  22. ^ Кляйнер, Курт (17 января 2009 г.). «Углеродно-нейтральное топливо; новый подход». Глобус и почта: F4. Получено 23 октября 2012.
  23. ^ а б «Интеграция энергии для газа / энергии для жидкостей в текущий процесс преобразования» (PDF). Июнь 2016. с. 12. Получено 10 августа, 2017.
  24. ^ https://cleanleap.com/extracting-energy-air-future-fuel Получение 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. Дои:10.1021 / jo801260f. PMID  19063591.
  26. ^ «Технический обзор». Архивировано из оригинал на 2019-05-09. Получено 2017-08-10.
  27. ^ Musadi, M.R .; Martin, P .; Гарфорт, А .; Манн, Р. (2011). "Бензин с нейтральным углеродом, повторно синтезированный из бортового секвестрированного CO2". Химическая инженерия. 24: 1525–30. Дои:10.3303 / CET1124255.
  28. ^ ДиМашио, Феличе; Уиллауэр, Хизер Д.; Харди, Деннис Р .; Льюис, М. Кэтлин; Уильямс, Фредерик В. (23 июля 2010 г.). Извлечение диоксида углерода из морской воды с помощью ячейки электрохимического подкисления. Часть 1 - Первоначальное технико-экономическое обоснование (меморандум-отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Химический отдел, Технологический центр безопасности и живучести ВМС США, Лаборатория военно-морских исследований США.. Получено 7 сентября, 2012.
  29. ^ Уиллауэр, Хизер Д .; ДиМашио, Феличе; Харди, Деннис Р .; Льюис, М. Кэтлин; Уильямс, Фредерик В. (11 апреля 2011 г.). Извлечение диоксида углерода из морской воды с помощью ячейки электрохимического подкисления. Часть 2 - Исследования лабораторного масштабирования (меморандум-отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Химический отдел, Технологический центр безопасности и живучести ВМС США, Лаборатория военно-морских исследований США.. Получено 7 сентября, 2012.
  30. ^ Кейт, Дэвид В .; Холмс, Джеффри; Сант Анджело, Давид; Хидель, Кентон (2018). «Процесс улавливания CO2 из атмосферы». Джоуль. 2 (8): 1573–1594. Дои:10.1016 / j.joule.2018.05.006.
  31. ^ Стоимость электроэнергии В архиве 2019-01-16 в Wayback Machine NewFuelist.com (сравнить с график цен на ветроэнергетику в непиковые периоды. Проверено 7 сентября 2012 года.
  32. ^ Holte, Laura L .; Доти, Гленн Н .; МакКри, Дэвид Л .; Доти, Джуди М .; Доти, Ф. Дэвид (2010). Устойчивое транспортное топливо из энергии ветра в непиковые часы, CO2 и вода (PDF). 4-я Международная конференция по устойчивости энергетики, 17–22 мая 2010 г. Феникс, Аризона: Американское общество инженеров-механиков. Получено 7 сентября, 2012.
  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-отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Химический отдел, Технологический центр безопасности и живучести ВМС, Лаборатория военно-морских исследований США.. Получено 7 сентября, 2012.
  34. ^ а б Тозер, Джессика Л. (11 апреля 2014 г.). «Энергетическая независимость: создание топлива из морской воды». Вооружен наукой. Министерство обороны США.
  35. ^ Корень, Марина (13 декабря 2013 г.). «Угадай, что может послужить топливом для линкоров будущего?». Национальный журнал.
  36. ^ Такер, Патрик (10 апреля 2014 г.). "ВМС только что превратили морскую воду в реактивное топливо". Защита Один.
  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 оригинал 22 августа 2017 г.. Получено 8 октября, 2018.
  39. ^ Путич, Джордж (21 мая 2014 г.). «Лаборатория ВМС США превращает морскую воду в топливо». Новости VOA.
  40. ^ Центр исследований солнечной энергии и водорода Баден-Вюртемберг (2011 г.). "Вербундпроект" Power-to-Gas'". zsw-bw.de (на немецком). Архивировано из оригинал 16 февраля 2013 г.. Получено 9 сентября, 2012.
  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). Архивировано из оригинал 27 сентября 2013 г.. Получено 9 сентября, 2012.
  42. ^ «Джордж Олах CO2 для завода по производству возобновляемого метанола, Рейкьянес, Исландия» (Chemicals-Technology.com)
  43. ^ «Первый коммерческий завод» В архиве 4 февраля 2016 г. Wayback Machine (Международная организация по переработке углерода)
  44. ^ Окульски, Трэвис (26 июня 2012 г.). «Углеродно-нейтральный E-Gas Audi реален, и они действительно его делают». Ялопник (Gawker Media). Получено 29 июля 2013.
  45. ^ Руссо, Стив (25 июня 2013 г.). «Новый завод Audi по производству электронного газа будет производить углеродно-нейтральное топливо». Популярная механика. Получено 29 июля 2013.
  46. ^ Доти Виндфуэлз
  47. ^ CoolPlanet Energy Systems
  48. ^ Air Fuel Synthesis, Ltd.
  49. ^ Киверди, Инк. (5 сентября 2012 г.). «Киверди получает финансирование Комиссии по энергетике для своей новаторской платформы преобразования углерода» (пресс-релиз). Получено 12 сентября, 2012.
  50. ^ ДиПьетро, ​​Фил; Николс, Крис; Маркиз, Майкл (январь 2011 г.). Угольные электростанции в Соединенных Штатах: анализ затрат на модернизацию с использованием CO2 Технология захвата, редакция 3 (PDF) (отчет NETL-402/102309). Национальная лаборатория энергетических технологий, Министерство энергетики США. Контракт DOE DE-AC26-04NT41817. Архивировано из оригинал (PDF) 4 сентября 2012 г.. Получено 7 сентября, 2012.
  51. ^ а б Стейнберг, Мейер (август 1995). Процесс Карнола для CO2 Смягчение последствий от электростанций и транспортного сектора (PDF) (неофициальный отчет BNL – 62110). Аптон, Нью-Йорк: Департамент передовых технологий Брукхейвенской национальной лаборатории. (Подготовлено для Министерства энергетики США по контракту № DE-AC02-76CH00016). Получено 7 сентября, 2012.
  52. ^ Джонстон, Ян (2016-10-19). «Ученые случайно превратили загрязнение в возобновляемую энергию». Независимый. В архиве из оригинала на 19.10.2016. Получено 2016-10-19.
  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. Дои:10.1016 / j.enpol.2013.05.088. ISSN  0301-4215.
  54. ^ а б 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. Дои: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. Дои:10.1016 / j.energy.2011.06.020. ISSN  0360-5442.
  56. ^ Комиссия, California Energy. «Ориентировочная структура цен на бензин в 2018 г. и сведения о марже». energy.ca.gov. Получено 2018-11-30.
  57. ^ Audi продвигает технологию электронного топлива: проходит испытания новое топливо «электронного бензина»
  58. ^ «Как сделать дизельное топливо из воды и воздуха - вне сети». Off Grid Мир. 2015-05-25. Получено 2018-11-30.
  59. ^ Макдональд, Фиона. «Audi успешно сделала дизельное топливо из двуокиси углерода и воды». ScienceAlert. Получено 2018-11-30.
  60. ^ «Проверка реальности: Audi, производящая электронное дизельное топливо из воздуха и воды, не изменит автомобильную промышленность». Альфр. Получено 2018-12-07.
  61. ^ Мирнс, Юан (12 мая 2015 г.). «Термодинамические и экономические реалии дизельного двигателя Audi E». Энергия имеет значение. Получено 2018-12-07.
  62. ^ Beller, M .; 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. ^ Бушор, лейтенант ВМС США Робин Пол (май 1977 г.). Возможности атомных электростанций по выработке синтетического топлива с применением в корабельной технике (Кандидатская диссертация). Кембридж, Массачусетс: Департамент океанической инженерии, Массачусетский технологический институт. Получено 7 сентября, 2012.
  64. ^ Терри, лейтенант ВМС США Кевин Б. (июнь 1995 г.). Синтетические топлива для военно-морских сил, производимые с использованием судовой атомной энергии (Кандидатская диссертация). Кембридж, Массачусетс: Департамент ядерной инженерии, Массачусетский технологический институт. Получено 7 сентября, 2012.
  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.. Получено 8 сентября, 2012.

дальнейшее чтение

  • Макдональд, Томас М .; Ли, Ву Рам; Мейсон, Джарад А .; Wiers, Брайан М .; 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. Дои:10.1021 / ja300034j. PMID  22475173. S2CID  207079044. - имеет 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 CO2 с воздуха ». Исследования в области промышленной и инженерной химии. 51 (25): 8631–45. Дои:10.1021 / ie300691c. - требует 100 долларов США за тонну CO2 вытяжка из воздуха, не считая капитальных затрат.
  • Холлиган, Анна (2019-10-01). "Реактивное топливо из воздуха: надежда или шумиха авиации?". Новости BBC. Получено 2019-10-24.CS1 maint: ref = harv (связь)

внешняя ссылка