stringtranslate.com

Углерод-нейтральное топливо

Углеродно-нейтральное топливо — это топливо , которое не производит чистых выбросов парниковых газов или углеродного следа . На практике это обычно означает топливо, которое производится с использованием диоксида углерода (CO2 ) в качестве сырья . Предлагаемое углеродно-нейтральное топливо можно в целом разделить на синтетическое топливо , которое производится путем химического гидрирования диоксида углерода, и биотопливо , которое производится с использованием естественных процессов, потребляющих CO2, таких как фотосинтез . [ 1]

Углекислый газ, используемый для производства синтетического топлива, может быть напрямую извлечен из воздуха , переработан из выхлопных газов электростанции или получен из угольной кислоты в морской воде . Обычными примерами синтетического топлива являются аммиак и метан , [2] хотя более сложные углеводороды, такие как бензин и реактивное топливо [3], также были успешно синтезированы искусственно. Помимо того, что они являются углеродно-нейтральными, такие возобновляемые виды топлива могут облегчить проблемы затрат и зависимости от импортируемого ископаемого топлива, не требуя ни электрификации автопарка, ни перехода на водород или другие виды топлива, что позволяет продолжать использовать совместимые и доступные транспортные средства. [4] Чтобы быть действительно углеродно-нейтральными, любая энергия, необходимая для процесса, сама по себе должна быть углеродно-нейтральной или без выбросов, как возобновляемая энергия или ядерная энергия . [5] [6] [7] [8]

Если сжигание углеродно-нейтрального топлива подлежит улавливанию углерода в дымоходе, это приводит к чистому отрицательному выбросу углекислого газа и, таким образом, может представлять собой форму устранения парникового газа . Отрицательные выбросы широко считаются неотъемлемым компонентом усилий по ограничению глобального потепления, хотя технологии отрицательных выбросов в настоящее время экономически невыгодны для компаний частного сектора. [9] Углеродные кредиты , вероятно, будут играть важную роль для углеродно-отрицательного топлива. [10]

Производство синтетических углеводородов

Синтетические углеводороды могут быть получены в химических реакциях между углекислым газом, который может быть получен из электростанций или из воздуха, и водородом . Топливо, часто называемое электротопливом , сохраняет энергию, которая была использована при производстве водорода. [11]

Водородное топливо обычно получают электролизом воды в процессе преобразования энергии в газ . Чтобы минимизировать выбросы, электричество производится с использованием источника энергии с низким уровнем выбросов, такого как энергия ветра , солнца или атомной энергии. [12]

В результате реакции Сабатье может быть получен метан, который затем может храниться для последующего сжигания на электростанциях (как синтетический природный газ ), транспортироваться по трубопроводу, на грузовиках или танкерах или использоваться в процессах превращения газа в жидкость, таких как процесс Фишера-Тропша, для производства традиционного топлива для транспортировки или отопления. [4] [13] [14]

Есть еще несколько видов топлива, которые можно создать с использованием водорода. Муравьиная кислота , например, может быть получена путем реакции водорода с CO 2 . Муравьиная кислота в сочетании с CO 2 может образовывать изобутанол . [15]

Метанол может быть получен в результате химической реакции молекулы углекислого газа с тремя молекулами водорода для получения метанола и воды. Сохраненная энергия может быть восстановлена ​​путем сжигания метанола в двигателе внутреннего сгорания с выделением углекислого газа, воды и тепла. Метан может быть получен в результате аналогичной реакции. Особые меры предосторожности против утечек метана важны, поскольку метан почти в 100 раз более эффективен, чем CO2 , относительно 20-летнего потенциала глобального потепления . Больше энергии может быть использовано для объединения метанола или метана в более крупные молекулы углеводородного топлива. [4]

Исследователи также предложили использовать метанол для производства диметилового эфира . Это топливо может быть использовано в качестве замены дизельному топливу из-за его способности самовоспламеняться под высоким давлением и температурой. Оно уже используется в некоторых областях для отопления и выработки энергии. Оно нетоксичен, но должно храниться под давлением. [16] Более крупные углеводороды [17] и этанол [18] 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 вовлеченного диоксида углерода. Они также производят большое количество воды в качестве побочного продукта. [5]

Источники углерода для переработки

Самым экономичным источником углерода для переработки в топливо являются выбросы дымовых газов от сжигания ископаемого топлива , где его можно получить примерно за 7,50 долларов США за тонну. [7] [19] [13] Однако это не является нейтральным по отношению к углероду, поскольку углерод имеет ископаемое происхождение, следовательно, перемещая углерод из геосферы в атмосферу. Поскольку угольная кислота в морской воде находится в химическом равновесии с атмосферным углекислым газом, изучалось извлечение углерода из морской воды. [20] [21] Исследователи подсчитали, что извлечение углерода из морской воды будет стоить около 50 долларов за тонну. [8] Улавливание углерода из окружающего воздуха обходится дороже, от 94 до 232 долларов за тонну, и считается непрактичным для синтеза топлива или секвестрации углерода. [22] Прямое улавливание воздуха менее развито, чем другие методы. Предложения по этому методу включают использование едкого химиката для реакции с углекислым газом в воздухе для получения карбонатов . Затем их можно разбить и гидратировать, чтобы высвободить чистый газ CO2 и регенерировать едкий химикат. Этот процесс требует больше энергии, чем другие методы, поскольку концентрация углекислого газа в атмосфере гораздо ниже, чем в других источниках. [4]

Исследователи также предложили использовать биомассу в качестве источника углерода для производства топлива. Добавление водорода к биомассе уменьшит ее углерод для производства топлива. Этот метод имеет преимущество использования растительного материала для дешевого улавливания углекислого газа. Растения также добавляют некоторую химическую энергию к топливу из биологических молекул. Это может быть более эффективным использованием биомассы, чем обычное биотопливо, поскольку 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 в случае с обычным производством этанола, оно конкурирует с производством продуктов питания. [5]

Стоимость возобновляемой и ядерной энергии

Ночная ветроэнергетика считается наиболее экономичной формой электроэнергии, с помощью которой можно синтезировать топливо, поскольку кривая нагрузки на электроэнергию резко достигает пика в самые теплые часы дня, но ветер имеет тенденцию дуть немного сильнее ночью, чем днем. Поэтому цена ночной ветроэнергетики часто намного дешевле, чем любой альтернативы. Цены на внепиковую ветроэнергетику в районах с высоким проникновением ветра в США в среднем составляли 1,64 цента за киловатт-час в 2009 году, но только 0,71 цента/кВт-ч в течение самых дешевых шести часов дня. [4] Обычно оптовая электроэнергия стоит от 2 до 5 центов/кВт-ч в течение дня. [23] Коммерческие компании по синтезу топлива предполагают, что они могут производить бензин дешевле, чем нефтяное топливо, когда нефть стоит более 55 долларов за баррель. [24]

В 2010 году группа химиков-технологов под руководством Хизер Уиллауэр из ВМС США подсчитала, что 100 мегаватт электроэнергии могут производить 160 кубических метров (41 000 галлонов США) реактивного топлива в день, а судовое производство с использованием ядерной энергии будет стоить около 1600 долларов за кубический метр (6 долларов за галлон США). Хотя это примерно вдвое превышает стоимость нефтяного топлива в 2010 году, ожидается, что менее чем через пять лет она будет намного ниже рыночной цены, если недавние тенденции сохранятся. [ нужно обновление ] Более того, поскольку доставка топлива на авианосную боевую группу стоит около 2100 долларов за кубический метр (8 долларов за галлон США), судовое производство уже намного дешевле. [25]

Виллауэр сказал, что морская вода является «лучшим вариантом» для источника синтетического реактивного топлива. [26] [27] К апрелю 2014 года команда Виллауэр еще не произвела топливо, соответствующее стандарту, требуемому военными самолетами, [28] [29] но в сентябре 2013 года они смогли использовать топливо для запуска радиоуправляемой модели самолета, работающей на обычном двухтактном двигателе внутреннего сгорания. [30] Поскольку этот процесс требует большого количества электроэнергии, вероятным первым шагом внедрения было бы производство собственного реактивного топлива на американских атомных авианосцах ( класса «Нимиц» и класса «Джеральд Р. Форд» ). [31] Ожидается, что ВМС США развернут эту технологию в 2020-х годах. [26]

В 2023 году исследование, опубликованное Центром передового опыта по энергетической безопасности НАТО, пришло к выводу, что электронное топливо предлагает один из наиболее перспективных путей декарбонизации для военной мобильности на суше, на море и в воздухе. [32]

Демонстрационные проекты и коммерческое развитие

Завод по синтезу метана мощностью 250 киловатт был построен Центром исследований солнечной энергии и водорода (ZSW) в Баден-Вюртемберге и Обществом Фраунгофера в Германии и начал работу в 2010 году. Он модернизируется до 10 мегаватт, завершение строительства запланировано на осень 2012 года. [33] [34]

Завод по переработке углекислого газа имени Джорджа Олаха (названный в честь Джорджа Эндрю Олаха [35] ), эксплуатируемый компанией Carbon Recycling International в Гриндавике , Исландия, с 2011 года производит 2 миллиона литров транспортного топлива метанола в год из дымовых газов электростанции Свартсенги [36]. Его мощность составляет 5 миллионов литров в год. [37]

Audi построила углеродно-нейтральный завод по производству сжиженного природного газа (СПГ) в Верльте, Германия . [38] Завод предназначен для производства транспортного топлива для компенсации СПГ, используемого в автомобилях A3 Sportback g-tron , и может удерживать 2800 метрических тонн CO2 в год при своей первоначальной мощности. [39]

Zero , британская компания, основанная бывшим инженером F1 Пэдди Лоу , разработала процесс, который она называет «петросинтезом», для разработки синтетического топлива из атмосферного углекислого газа и воды с использованием возобновляемой энергии. В 2022 году она начала работу над демонстрационным производственным заводом [40] в Bicester Heritage недалеко от Оксфорда.

Коммерческие разработки ведутся в Колумбии, Южная Каролина , [41] Камарильо, Калифорния , [42] и Дарлингтоне, Англия . [43] Демонстрационный проект в Беркли, Калифорния , предлагает синтезировать как топливо, так и пищевые масла из восстановленных дымовых газов. [44]

Устранение выбросов парниковых газов

Углерод-нейтральное топливо может привести к рекультивации парниковых газов, поскольку углекислый газ будет повторно использоваться для производства топлива, а не выбрасываться в атмосферу. Улавливание углекислого газа в выбросах дымовых газов электростанций устранит их выбросы парниковых газов, хотя сжигание топлива в транспортных средствах приведет к выбросу этого углерода, поскольку нет экономичного способа улавливать эти выбросы. [4] Этот подход сократит чистые выбросы углекислого газа примерно на 50%, если он будет использоваться на всех электростанциях, работающих на ископаемом топливе. Было предсказано, что большинство угольных и газовых электростанций будут экономически модернизированы с помощью скрубберов углекислого газа для улавливания углерода с целью рециркуляции дымовых газов или для секвестрации углерода . [45] [19] [46] Ожидается, что такая переработка не только будет стоить меньше, чем избыточные экономические последствия изменения климата , если бы она не была сделана, но и окупит себя, поскольку рост мирового спроса на топливо и пиковый дефицит нефти повышают цену на нефть и заменимый природный газ . [47] [48]

Улавливание CO2 непосредственно из воздуха, известное как прямое улавливание воздуха , или извлечение угольной кислоты из морской воды также сократит количество углекислого газа в окружающей среде и создаст замкнутый цикл углерода для устранения новых выбросов углекислого газа. [5] Использование этих методов полностью устранит необходимость в ископаемом топливе, предполагая, что для производства топлива можно будет вырабатывать достаточно возобновляемой энергии. Использование синтетических углеводородов для производства синтетических материалов, таких как пластик, может привести к постоянному секвестрированию углерода из атмосферы. [4]

Технологии

Традиционное топливо, метанол или этанол

Некоторые органы власти рекомендовали производить метанол вместо традиционного транспортного топлива. Он является жидкостью при нормальных температурах и может быть токсичным при попадании внутрь. Метанол имеет более высокое октановое число , чем бензин, но более низкую плотность энергии , и может смешиваться с другими видами топлива или использоваться сам по себе. Его также можно использовать в производстве более сложных углеводородов и полимеров. Прямые метаноловые топливные элементы были разработаны Лабораторией реактивного движения Калифорнийского технологического института для преобразования метанола и кислорода в электричество. [16] Можно преобразовать метанол в бензин, реактивное топливо или другие углеводороды, но это требует дополнительной энергии и более сложных производственных мощностей. [4] Метанол немного более едкий, чем традиционное топливо, и для его использования требуются модификации автомобиля порядка 100 долларов США за единицу. [5] [49]

В 2016 году был разработан метод с использованием углеродных шипов, наночастиц меди и азота, который преобразует углекислый газ в этанол . [50]

Микроводоросли

Топливо, произведенное из микроводорослей, потенциально может иметь низкий углеродный след и является активной областью исследований, хотя до сих пор ни одна крупномасштабная производственная система не была коммерциализирована. Микроводоросли являются водными одноклеточными организмами . Хотя они, в отличие от большинства растений, имеют чрезвычайно простую клеточную структуру, они все еще фотоавтотрофны , способны использовать солнечную энергию для преобразования углекислого газа в углеводы и жиры посредством фотосинтеза . Эти соединения могут служить сырьем для биотоплива, такого как биоэтанол или биодизель . [51] Поэтому, даже если сжигание топлива на основе микроводорослей для получения энергии все равно будет производить выбросы, как и любое другое топливо, оно могло бы быть близким к углеродно-нейтральному, если бы они, в целом, потребляли столько же углекислого газа, сколько выделяется при сгорании.

Преимущества микроводорослей заключаются в их более высокой эффективности фиксации CO 2 по сравнению с большинством растений [52] и их способности процветать в самых разных водных средах обитания. [53] Их главный недостаток — высокая стоимость. Утверждается, что их уникальный и весьма изменчивый химический состав может сделать их привлекательными для конкретных применений. [51]

Микроводоросли также могут быть использованы в качестве корма для скота из-за их белков. Более того, некоторые виды микроводорослей производят ценные соединения, такие как пигменты и фармацевтические препараты. [54]

Производство

Пруд с каналом, используемый для выращивания микроводорослей. Вода поддерживается в постоянном движении с помощью приводного лопастного колеса.

Два основных способа выращивания микроводорослей — это системы прудов с канавками и фотобиореакторы. Системы прудов с канавками строятся с помощью замкнутого овального канала, который имеет лопастное колесо для циркуляции воды и предотвращения седиментации. Канал открыт для воздуха, а его глубина находится в диапазоне 0,25–0,4 м (0,82–1,31 фута). [51] Пруд должен быть неглубоким, поскольку самозатенение и оптическое поглощение могут привести к ограничению проникновения света через раствор бульона водорослей. Культуральная среда PBRs строится из закрытого прозрачного массива трубок. Он имеет центральный резервуар, в котором циркулирует бульон микроводорослей. PBRs — это более простая в управлении система по сравнению с системой прудов с канавками, однако она требует больших общих производственных затрат. [ необходима цитата ]

Выбросы углерода от биомассы микроводорослей, произведенной в прудах-каналах, можно сравнить с выбросами от обычного биодизеля, имея в качестве углеродоемких входы энергии и питательных веществ . Соответствующие выбросы от биомассы микроводорослей, произведенной в PBR, также можно сравнить и даже превзойти выбросы от обычного ископаемого дизельного топлива. Неэффективность обусловлена ​​количеством электроэнергии, используемой для перекачивания бульона из водорослей по системе. Использование побочного продукта для выработки электроэнергии является одной из стратегий, которая может улучшить общий баланс углерода. Еще одна вещь, которую необходимо признать, заключается в том, что воздействие на окружающую среду может также исходить от управления водными ресурсами, обработки углекислого газа и подачи питательных веществ, нескольких аспектов, которые могут ограничивать варианты проектирования и внедрения системы. Но в целом системы прудов-каналов демонстрируют более привлекательный энергетический баланс, чем системы PBR. [ необходима цитата ]

Экономика

Стоимость производства микроводорослей-биотоплива посредством внедрения систем прудов-каналов определяется эксплуатационными расходами, которые включают рабочую силу, сырье и коммунальные услуги. В системе прудов-каналов в процессе выращивания электричество занимает наибольшую долю энергии от общих эксплуатационных потребностей в энергии. Оно используется для циркуляции культур микроводорослей. Оно занимает долю энергии в диапазоне от 22% до 79%. [51] Напротив, капитальные затраты доминируют в стоимости производства микроводорослей-биотоплива в PBR. Эта система имеет высокую стоимость установки, хотя эксплуатационные расходы относительно ниже, чем у систем прудов-каналов. [ требуется ссылка ]

Производство биотоплива из микроводорослей стоит больше денег по сравнению с производством ископаемого топлива. Оценка стоимости производства биотоплива из микроводорослей составляет около 3,1 долл. США за литр (11,57 долл. США/галлон США) [55] , что значительно дороже обычного бензина. Однако, по сравнению с электрификацией автопарка, ключевым преимуществом такого биотоплива является избежание дорогостоящего распределения больших объемов электроэнергии (что требуется для перевода существующих автопарков на аккумуляторную электрическую технологию), что позволяет повторно использовать существующую инфраструктуру транспортировки жидкого топлива. Биотопливо, такое как этанол, также значительно более энергоемко, чем современные аккумуляторные технологии (примерно в 6 раз больше [56] ), что еще больше повышает его экономическую жизнеспособность.

Воздействие на окружающую среду

Строительство крупномасштабных объектов по выращиванию микроводорослей неизбежно приведет к негативным экологическим последствиям, связанным с изменением землепользования , таким как разрушение существующих естественных мест обитания. Микроводоросли также могут при определенных условиях выделять парниковые газы, такие как метан или закись азота , или дурно пахнущие газы, такие как сероводород , хотя на сегодняшний день это не было широко изучено. При плохом управлении токсины, естественным образом вырабатываемые микроводорослями, могут просачиваться в окружающую почву или грунтовые воды. [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, улавливаемым прямым улавливанием воздуха . Реакция производит голубую нефть, которая состоит из углеводородов. Затем голубая нефть очищается для получения высокоэффективного E-дизеля. [58] [59] Однако этот метод все еще является спорным, поскольку при текущих производственных мощностях он может производить только 3000 литров за несколько месяцев, 0,0002% от ежедневного производства топлива в США. [60] Кроме того, были поставлены под сомнение термодинамическая и экономическая осуществимость этой технологии. В статье предполагается, 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 с использованием ископаемого дизельного топлива, в 18 раз выше, чем у e-дизеля. [61]

История

Исследования углеродно-нейтрального топлива продолжаются уже несколько десятилетий. В отчете 1965 года было предложено синтезировать метанол из углекислого газа в воздухе с использованием ядерной энергии для мобильного топливного хранилища. [62] Производство синтетического топлива на судах с использованием ядерной энергии изучалось в 1977 и 1995 годах. [63] [64] [65] В отчете 1984 года изучалось восстановление углекислого газа из установок, работающих на ископаемом топливе. [66] В отчете 1995 года сравнивалось преобразование автопарков для использования углеродно-нейтрального метанола с дальнейшим синтезом бензина . [49]

Смотрите также

Ссылки

Книги и отчеты

Примечания

  1. ^ Тракимавичюс, Лукас (6 октября 2021 г.). «Синтетическое топливо может укрепить энергетическую безопасность в Балтийском регионе». EurActiv . Архивировано из оригинала 6 октября 2021 г. . Получено 12 октября 2021 г. .
  2. ^ Лейти и Холбрук (2012) «Управление миром на возобновляемых источниках энергии: альтернативы для недорогого хранения возобновляемых источников энергии в качестве топлива на основе водорода и аммиака с помощью подземных трубопроводов» Труды Международного конгресса и выставки по машиностроению ASME 2012 , 9–15 ноября 2012 г., Хьюстон, Техас
  3. ^ "Air Fuel Synthesis показывает, что у бензина из воздуха есть будущее". Архивировано из оригинала 2019-06-05 . Получено 2019-06-05 .
  4. ^ abcdefgh Пирсон, Р. Дж.; Эйсаман, М. Д.; и др. (2012). «Хранение энергии с помощью углеродно-нейтрального топлива, изготовленного из CO2, воды и возобновляемой энергии» (PDF) . Труды IEEE . 100 (2): 440–60. CiteSeerX 10.1.1.359.8746 . doi :10.1109/JPROC.2011.2168369. S2CID  3560886. Архивировано из оригинала (PDF) 8 мая 2013 г. . Получено 7 сентября 2012 г. . (Обзор.)
  5. ^ abcde Zeman, Frank S.; Keith, David W. (2008). "Углероднейтральные углеводороды" (PDF) . Philosophical Transactions of the Royal Society A . 366 (1882): 3901–18. Bibcode :2008RSPTA.366.3901Z. doi :10.1098/rsta.2008.0143. PMID  18757281. S2CID  2055798. Архивировано из оригинала (PDF) 25 мая 2013 г. . Получено 7 сентября 2012 г. .(Обзор.)
  6. ^ Ван, Вэй; Ван, Шэнпин; Ма, Синьбинь; Гун, Цзиньлун (2011). «Последние достижения в каталитическом гидрировании диоксида углерода». Chemical Society Reviews . 40 (7): 3703–27. CiteSeerX 10.1.1.666.7435 . doi :10.1039/C1CS15008A. PMID  21505692. (Обзор.)
  7. ^ ab MacDowell, Niall; et al. (2010). "Обзор технологий улавливания CO2" (PDF) . Energy and Environmental Science . 3 (11): 1645–69. doi :10.1039/C004106H. Архивировано (PDF) из оригинала 2015-12-11 . Получено 2019-07-16 .(Обзор.)
  8. ^ ab Eisaman, Matthew D.; et al. (2012). «Извлечение CO2 из морской воды с использованием биполярного мембранного электродиализа». Energy and Environmental Science . 5 (6): 7346–52. CiteSeerX 10.1.1.698.8497 . doi :10.1039/C2EE03393C. Архивировано из оригинала 23 ноября 2021 г. . Получено 6 июля 2013 г. . 
  9. ^ Макки, Робин (16.01.2021). «Улавливание углерода имеет жизненно важное значение для достижения климатических целей, говорят ученые зеленым критикам». The Guardian . Архивировано из оригинала 30.04.2021 . Получено 28.04.2021 .
  10. ^ Мэтьюз, Джон А. (март 2008 г.). «Углерод-отрицательное биотопливо; 6: Роль углеродных кредитов». Энергетическая политика . 36 (3): 940–945. doi :10.1016/j.enpol.2007.11.029.
  11. ^ Пирсон, Ричард; Эйсаман (2011). «Хранение энергии с помощью углеродно-нейтрального топлива, изготовленного из углекислого газа, воды и возобновляемой энергии» (PDF) . Труды IEEE . 100 (2): 440–460. CiteSeerX 10.1.1.359.8746 . doi :10.1109/jproc.2011.2168369. S2CID  3560886. Архивировано из оригинала (PDF) 8 мая 2013 г. . Получено 18 октября 2012 г. . 
  12. ↑ Королевское общество 2019, стр. 7.
  13. ^ ab Pennline, Henry W.; et al. (2010). «Выделение CO 2 из дымового газа с использованием электрохимических ячеек». Fuel . 89 (6): 1307–14. doi :10.1016/j.fuel.2009.11.036.
  14. ^ Грейвс, Кристофер; Эббесен, Суне Д.; Могенсен, Могенс (2011). «Совместный электролиз CO 2 и H 2 O в твердооксидных ячейках: производительность и долговечность». Solid State Ionics . 192 (1): 398–403. doi :10.1016/j.ssi.2010.06.014.
  15. ^ https://cleanleap.com/extracting-energy-air-future-fuel Архивировано 03.10.2020 на Wayback Machine Извлечение энергии из воздуха — это будущее топлива?
  16. ^ ab Olah, George; Alain Geoppert; GK Surya Prakash (2009). «Химическая переработка углекислого газа 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. S2CID  25108611. 
  17. ^ "Интеграция Power to Gas/Power to Liquids в текущий процесс трансформации" (PDF) . Июнь 2016 г. стр. 12. Архивировано (PDF) из оригинала 11 августа 2017 г. Получено 10 августа 2017 г.
  18. ^ "Технический обзор". Архивировано из оригинала 2019-05-09 . Получено 2017-08-10 .
  19. ^ ab Socolow, Robert ; et al. (1 июня 2011 г.). Прямое улавливание CO2 в воздухе с помощью химикатов: оценка технологий для группы APS по связям с общественностью (PDF) (рецензируемый обзор литературы). Американское физическое общество. Архивировано (PDF) из оригинала 3 сентября 2019 г. . Получено 7 сентября 2012 г. .
  20. ^ ДиМаскио, Фелис; Уиллауэр, Хизер Д .; Харди, Деннис Р.; Льюис, М. Кэтлин; Уильямс, Фредерик У. (23 июля 2010 г.). Извлечение углекислого газа из морской воды с помощью электрохимической подкисляющей ячейки. Часть 1 — Первоначальные исследования осуществимости (PDF) (отчет-меморандум). Вашингтон, округ Колумбия: Отдел химии, Центр военно-морских технологий по безопасности и выживаемости, Научно-исследовательская лаборатория ВМС США. Архивировано из оригинала 2 марта 2020 г. Получено 7 сентября 2012 г.
  21. ^ Willauer, Heather D.; DiMascio, Felice; Hardy, Dennis R.; Lewis, M. Kathleen; Williams, Frederick W. (11 апреля 2011 г.). Извлечение углекислого газа из морской воды с помощью электрохимической подкисляющей ячейки. Часть 2 – Исследования лабораторного масштабирования (отчет-меморандум). Вашингтон, округ Колумбия: Отдел химии, Центр военно-морских технологий по безопасности и выживаемости, Научно-исследовательская лаборатория ВМС США. Архивировано из оригинала 13 апреля 2013 г. Получено 7 сентября 2012 г.
  22. ^ Кит, Дэвид У.; Холмс, Джеффри; Сент-Анджело, Дэвид; Хайдель, Кентон (2018). «Процесс улавливания CO2 из атмосферы». Джоуль . 2 (8): 1573–1594. doi : 10.1016/j.joule.2018.05.006 . S2CID  134813287.
  23. ^ Цена на электроэнергию. Архивировано 16 января 2019 г. на Wayback Machine NewFuelist.com (сравните с графиком цен на ветроэнергию в непиковый период. Архивировано 06 октября 2014 г. на Wayback Machine ). Получено 7 сентября 2012 г.
  24. ^ Холте, Лора Л.; Доти, Гленн Н.; МакКри, Дэвид Л.; Доти, Джуди М.; Доти, Ф. Дэвид (2010). Устойчивое транспортное топливо из энергии ветра в непиковый период, CO2 и воды (PDF) . 4-я Международная конференция по устойчивому развитию энергетики, 17–22 мая 2010 г. Финикс, Аризона: Американское общество инженеров-механиков. Архивировано (PDF) из оригинала 15 ноября 2011 г. Получено 7 сентября 2012 г.
  25. ^ Willauer, Heather D.; Hardy, Dennis R.; Williams, Frederick W. (29 сентября 2010 г.). Осуществимость и текущие расчетные капитальные затраты на производство реактивного топлива в море (докладная записка). Вашингтон, округ Колумбия: Отдел химии, Центр военно-морских технологий по безопасности и выживаемости, Научно-исследовательская лаборатория ВМС США. Архивировано из оригинала 8 апреля 2013 г. . Получено 7 сентября 2012 г.
  26. ^ ab Tozer, Jessica L. (11 апреля 2014 г.). «Энергетическая независимость: создание топлива из морской воды». Вооруженные наукой . Министерство обороны США. Архивировано из оригинала 12 апреля 2014 г.
  27. ^ Корен, Марина (13 декабря 2013 г.). «Угадайте, что могло бы стать топливом для линкоров будущего?». National Journal . Архивировано из оригинала 3 июня 2015 г. Получено 7 октября 2018 г.
  28. ↑ Такер, Патрик (10 апреля 2014 г.). «ВМС только что превратили морскую воду в реактивное топливо». Defense One . Архивировано из оригинала 27 марта 2019 г. Получено 7 октября 2018 г.
  29. ↑ Эрнст, Дуглас (10 апреля 2014 г.). «ВМС США превратят морскую воду в реактивное топливо». The Washington Times . Архивировано из оригинала 7 сентября 2018 г. Получено 7 октября 2018 г.
  30. ↑ Парри, Дэниел (7 апреля 2014 г.). «Масштабная модель корабля времен Второй мировой войны отправляется в полет с концепцией топлива из моря». Новости военно-морской исследовательской лаборатории . Архивировано из оригинала 22 августа 2017 г. Получено 8 октября 2018 г.
  31. ↑ Путик, Джордж (21 мая 2014 г.). «Лаборатория ВМС США превращает морскую воду в топливо». VOA News . Архивировано из оригинала 1 июня 2016 г. Получено 7 октября 2018 г.
  32. ^ Тракимавичюс, Лукас (декабрь 2023 г.). «Миссия Net-Zero: прокладывание пути для E-fuels в армии». Центр передового опыта по энергетической безопасности НАТО.
  33. ↑ Центр исследований солнечной энергии и водорода Баден-Вюртемберг (2011). "Verbundprojekt 'Power-to-Gas'". zsw-bw.de (на немецком языке). Архивировано из оригинала 16 февраля 2013 года . Получено 9 сентября 2012 года .
  34. ↑ Центр исследований солнечной энергии и водорода (24 июля 2012 г.). «Министр Bundesumweltminister Альтмайер и министр-президент Кречманн zeigen sich beeindruckt von Power-to-Gas-Anlage des ZSW». zsw-bw.de (на немецком языке). Архивировано из оригинала 27 сентября 2013 года . Проверено 9 сентября 2012 г.
  35. ↑ Мэтью Найт (13 июля 2012 г.). «Концепция электромобиля движет прогрессом с увеличенным запасом хода в 500 миль». CNN . Получено 24 июля 2012 г.
  36. ^ "George Olah CO2 to Renewable Methanol Plant, Reykjanes, Iceland" Архивировано 25 января 2021 г. на Wayback Machine (Chemicals-Technology.com)
  37. ^ "First Commercial Plant" Архивировано 4 февраля 2016 г. на Wayback Machine (Carbon Recycling International)
  38. ^ Окульски, Трэвис (26 июня 2012 г.). «Audi's Carbon Neutral E-Gas реален, и они его действительно производят». Jalopnik (Gawker Media) . Архивировано из оригинала 11 февраля 2021 г. Получено 29 июля 2013 г.
  39. ^ Руссо, Стив (25 июня 2013 г.). «Новый завод Audi E-Gas будет производить топливо с нейтральным уровнем выбросов углерода». Popular Mechanics . Архивировано из оригинала 6 октября 2014 г. Получено 29 июля 2013 г.
  40. ^ Колдервуд, Дэйв (2022-10-05). "Zero Petroleum будет производить синтетическое топливо в Бистере". ЛИСТОВКА . Получено 2023-01-13 .
  41. ^ "Doty Windfuels". Архивировано из оригинала 2015-05-24 . Получено 2012-09-04 .
  42. ^ "CoolPlanet Energy Systems". Архивировано из оригинала 2013-03-05 . Получено 2012-09-04 .
  43. ^ "Air Fuel Synthesis, Ltd". Архивировано из оригинала 2015-04-27 . Получено 2012-09-04 .
  44. ^ "Kiverdi получает финансирование от энергетической комиссии для своей новаторской платформы преобразования углерода". Yahoo! Finance . 5 сентября 2012 г. Получено 12 сентября 2012 г.[ мертвая ссылка ]
  45. ^ ДиПьетро, ​​Фил; Николс, Крис; Маркиз, Майкл (январь 2011 г.). Угольные электростанции в Соединенных Штатах: исследование затрат на модернизацию с использованием технологии улавливания CO2, редакция 3 (PDF) (отчет NETL-402/102309). Национальная лаборатория энергетических технологий, Министерство энергетики США. Контракт DOE DE-AC26-04NT41817. Архивировано из оригинала (PDF) 4 сентября 2012 г. . Получено 7 сентября 2012 г. .
  46. ^ House, KZ; Baclig, AC; Ranjan, M.; van Nierop, EA; Wilcox, J.; Herzog, HJ (2011). "Экономический и энергетический анализ улавливания CO2 из окружающего воздуха" (PDF) . Труды Национальной академии наук . 108 (51): 20428–33. Bibcode :2011PNAS..10820428H. doi : 10.1073/pnas.1012253108 . PMC 3251141 . PMID  22143760. Архивировано (PDF) из оригинала 17 марта 2017 г. . Получено 7 сентября 2012 г. . (Обзор.)
  47. ^ Гепперт, Ален; Чаун, Миклош; Пракаш, Г.К. Сурья; Олах, Джордж А. (2012). «Воздух как возобновляемый источник углерода будущего: обзор улавливания CO2 из атмосферы». Энергетика и наука об окружающей среде . 5 (7): 7833–53. doi :10.1039/C2EE21586A.(Обзор.)
  48. ^ Лакнер, Клаус С.; и др. (2012). «Срочность разработки технологии улавливания CO2 из окружающего воздуха». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (33): 13156–62. Bibcode : 2012PNAS..10913156L. doi : 10.1073/pnas.1108765109 . PMC 3421162. PMID  22843674 . 
  49. ^ ab Steinberg, Meyer (август 1995 г.). The Carnol Process for CO2 Mitigation from Power Plants and the Transportation Sector (PDF) (неофициальный отчет BNL–62110). Аптон, Нью-Йорк: Департамент передовых технологий, Брукхейвенская национальная лаборатория. (Подготовлено для Министерства энергетики США по контракту № DE-AC02-76CH00016). Архивировано из оригинала 22 ноября 2021 г. Получено 7 сентября 2012 г.
  50. ^ Джонстон, Ян (2016-10-19). «Ученые случайно превратили загрязнение в возобновляемую энергию». The Independent . Архивировано из оригинала 20-10-2016 . Получено 19-10-2016 .
  51. ^ abcd Слэйд, Рафаэль; Бауэн, Аусилио (2013-06-01). «Выращивание микроводорослей для биотоплива: стоимость, энергетический баланс, воздействие на окружающую среду и будущие перспективы». Биомасса и биоэнергетика . 53 : 29–38. Bibcode : 2013BmBe...53...29S. doi : 10.1016/j.biombioe.2012.12.019 . hdl : 10044/1/11762 . ISSN  0961-9534.
  52. ^ Куэльяр-Бермудес, Сара; Гарсия-Перес, Джонатан (2015-07-01). «Фотосинтетическая биоэнергия с использованием CO2: подход к использованию дымовых газов для биотоплива третьего поколения». Журнал чистого производства . 98 : 53–65. doi : 10.1016/j.jclepro.2014.03.034 . hdl : 11285/630358 . ISSN  0959-6526.
  53. ^ Махешвари, Неха; Кришна, Пушпа К.; Такур, Инду Шекхар; Шривастава, Шаили (2020-08-01). «Биологическая фиксация углекислого газа и производство биодизеля с использованием микроводорослей, выделенных из сточных вод». Environmental Science and Pollution Research . 27 (22): 27319–27329. Bibcode : 2020ESPR...2727319M. doi : 10.1007/s11356-019-05928-y. ISSN  1614-7499. PMID  31317429. S2CID  197542555.
  54. ^ Мадейра, Марта; Кардосо, Карлос (2017-11-01). «Микроводоросли как кормовые ингредиенты для животноводства и качества мяса: обзор». Наука о животноводстве . 205 : 111–121. doi :10.1016/j.livsci.2017.09.020. ISSN  1871-1413. Архивировано из оригинала 28.04.2021 . Получено 28.04.2021 .
  55. ^ Сан, Эми; Дэвис, Райан; Старбак, Меган; Бен-Амоц, Ами; Пейт, Рон; Пиенкос, Филип Т. (2011-08-01). «Сравнительный анализ затрат на производство водорослевого масла для биотоплива». Energy . 36 (8): 5169–5179. doi :10.1016/j.energy.2011.06.020. ISSN  0360-5442.
  56. ^ "Роль водорода и аммиака в достижении цели net zero" (PDF) . Королевское общество . Архивировано (PDF) из оригинала 2 июля 2021 г. . Получено 25 февраля 2024 г. .
  57. ^ Ашер, Филиппа К.; Росс, Эндрю Б.; Камарго-Валеро, Миллер Алонсо; Томлин, Элисон С .; Гейл, Уильям Ф. (2014-05-04). «Обзор потенциальных экологических последствий крупномасштабного выращивания микроводорослей». Биотопливо . 5 (3): 331–349. Bibcode : 2014Biofu...5..331U. doi : 10.1080/17597269.2014.913925 . ISSN  1759-7269. S2CID  55670420.
  58. ^ "Как сделать дизельное топливо из воды и воздуха – Off Grid World". Off Grid World . 2015-05-25. Архивировано из оригинала 2018-12-07 . Получено 2018-11-30 .
  59. ^ Макдональд, Фиона. «Audi успешно изготовила дизельное топливо из углекислого газа и воды». ScienceAlert . Архивировано из оригинала 2018-12-07 . Получено 2018-11-30 .
  60. ^ "Проверка реальности: Audi, производящая электродизель из воздуха и воды, не изменит автомобильную промышленность". Alphr . Архивировано из оригинала 2015-09-01 . Получено 2018-12-07 .
  61. ^ Mearns, Euan (2015-05-12). "Термодинамические и экономические реалии дизельного двигателя Audi E". Energy Matters . Архивировано из оригинала 2017-02-05 . Получено 2018-12-07 .
  62. ^ Беллер, М.; Стейнберг, М. (ноябрь 1965 г.). Синтез жидкого топлива с использованием ядерной энергии в мобильной системе хранения энергии (исследовательский отчет BNL 955 / T–396). Аптон, Нью-Йорк: Брукхейвенская национальная лаборатория, по контракту с Комиссией по атомной энергии США. hdl :2027/mdp.39015086582635. (Общие, разное и промежуточные отчеты — TID–4500, 46-е изд.).
  63. ^ Steinberg, M.; Dang, V. (1977). «Производство синтетического метанола из воздуха и воды с использованием контролируемой мощности термоядерного реактора — I. технология и потребность в энергии». Energy Conversion . 17 (2–3): 97–112. Bibcode : 1977EnC....17...97S. doi : 10.1016/0013-7480(77)90080-8. Архивировано из оригинала 27.09.2021 . Получено 27.09.2021 .
  64. ^ Бушор, лейтенант ВМС США Робин Пол (май 1977 г.). Возможности производства синтетического топлива на атомных электростанциях с применением в военно-морских судовых технологиях (диссертация на степень магистра наук). Кембридж, Массачусетс: Кафедра океанической инженерии, Массачусетский технологический институт . Получено 7 сентября 2012 г.
  65. ^ Терри, лейтенант ВМС США Кевин Б. (июнь 1995 г.). Синтетическое топливо для военно-морских целей, производимое с использованием корабельной ядерной энергетики (диссертация на степень магистра наук). Кембридж, Массачусетс: Кафедра ядерной инженерии, Массачусетский технологический институт. Архивировано из оригинала 10 августа 2012 г. Получено 7 сентября 2012 г.
  66. ^ Steinberg, M.; et al. (1984). Системное исследование удаления, восстановления и утилизации углекислого газа с электростанций на ископаемых видах топлива в США (технический отчет DOE/CH/0016-2). Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США, Управление энергетических исследований, Отдел исследований углекислого газа. Архивировано из оригинала 21 ноября 2021 г. . Получено 8 сентября 2012 г. .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки