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开发出创造下一个节能可再生能源的新方法

导读 长期以来,科学家一直在努力生产和储存氢气,有朝一日可能为可再生能源燃料电池提供支柱,使我们的汽车能够移动,温暖我们的房屋并帮助生产

长期以来,科学家一直在努力生产和储存氢气,有朝一日可能为可再生能源燃料电池提供支柱,使我们的汽车能够移动,温暖我们的房屋并帮助生产食物,这种方式也不会加速气候变化或否则会危害环境。

今年早些时候在美国化学学会杂志上发表的研究报告中,南加州大学洛克分子烃研究所的化学家们提出了一种碳中性方法,只需要用人工已知的最简单的酒精:甲醇帮助。

高级作者GKSuryaPrakash,1994年诺贝尔化学奖获得者Olah在他的最后一篇主要论文和他们的USCDornsife文学,艺术和科学学院的团队设计了一种从甲醇生产和储存氢气的方法,而不同时生产一氧化碳通过将其捕获在称为胺的氨的有机衍生物中或二氧化碳。

众所周知的蒸汽重整过程通常用于从甲醇中提取氢,称为甲醇重整器,传统上产生一氧化碳和二氧化碳作为该提取过程的一部分。二氧化碳是一种导致全球变暖和海洋酸化的温室气体。

该研究表明碳已经从通过甲醇创造和储存燃料的循环中解脱出来,这也支持了Olah和Prakash长期以来对完全可再生的“甲醇经济”的看法。

减少对碳排放化石燃料的依赖

“甲醇经济”是Olah-Prakash团队在20世纪90年代中期首次开始精炼的概念,就在Olah成为南加州大学第一位诺贝尔奖获得者之后,因为他对碳水化合物做出了贡献,这个名称是Olah自己创造的离子带正电的碳原子。

根据Olah和Prakash的说法,以甲醇为基础的经济的目标是开发以甲醇为主导的可再生能源,这可以缓解碳排放引起的气候变化问题,以及美国对其他国家的依赖。能源,特别是石油。

在奥拉和普拉卡什开始研究之后的几十年间,抵消原油消费的需求才有所增长。那时,全球石油消费量约为7000万桶;这个数字预计最早将在明年达到1亿。

像中国这样的国家已经开始从石油转型。在本世纪初,甲醇的使用量可以忽略不计,但现在每天的产量超过50万桶,尽管其中大部分是以煤为主,这可能造成自身有问题的碳径流。

Prakash,Olah及其团队的研究一直致力于寻找一种从甲醇中提取氢燃料的方法,这种方式不仅是碳中性的,而且甚至可以是碳阳性的。

无碳未来的根源

甲醇,有时被称为“木醇”,是最简单的酒精,可以生产,只需要水,二氧化碳和能源。

虽然甲醇储存的能量是传统石油基汽油的一半,但燃烧一半亮的光也会燃烧得更干净,没有烟灰,颗粒或其他残留物。根据环境保护局的说法,甲醇的燃烧通常也会产生氮氧化物形式的有害温室气体。

甲醇很快就会生物降解。它传统上是用天然气生产的,可以腐蚀旧的汽车油管和套管,但对新一代汽车则要小得多。甲醇是替代汽油或柴油的更有效的燃料,但由于其较低的能量密度,它可以提供更少的加仑里程。

长期以来,甲醇也一直受到赛车驾驶员的青睐,因为它在较短的赛道上具有较高的辛烷值,并且因为它可以产生更清晰的烟雾,防止堆积。此外,与典型的石油基汽油不同,水可有效对抗甲醇火灾,尽管那些清洁燃烧的火灾在白天常常看不见。然而,添加剂也可以容易地添加到甲醇中以增加可视性。

甲醇也已用于所有石油基化学品和产品的原料化学生产。

在其优雅,简洁和无处不在的证明中,甲醇在地球大气层中自然少量存在,甚至还有巨大的云层漂浮在恒星形成的空间区域。去年,Olah,Prakash及其同事发表了研究报告,研究了陆地和地外甲醇形成之间的差异。

与Olah共事40多年的普拉卡什说:“奥拉是化学家和伟大远见者的巨人,他有一种解决棘手问题的先知方法。他有非凡的记忆力,非常直观。他阅读得很好他知道历史和哲学,欣赏音乐和艺术。他是一个贪婪的读者。他可以被描述为文艺复兴时期的人。

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