Khi nói đến metan, nhiều người có thể cảm thấy không quen thuộc với nó, nhưng thực tế nó được ẩn giấu trong mọi khía cạnh của cuộc sống của chúng ta - khí đốt tự nhiên trong nhà bếp, khí được giải phóng trên các cánh đồng lúa, và thậm chí cả kho báu năng lượng Công nghiệp . Hôm nay chúng ta sẽ nói về "phân tử năng lượng" này .
"Tính cách" của mêtan: Kích thước nhỏ với năng lượng lớn
Khí metan là một loại khí không màu và không mùi, nhẹ hơn nhiều so với không khí, đó là lý do tại sao nó có xu hướng thu thập trên không gian . "tính khí" của nó rất đặc biệt - nó không hòa tan trong nước, nhưng nó sẽ bị cháy dữ dội khi nó bị đốt cháy Nó . Khi nồng độ khí mêtan trong không khí đạt 5%-15%, nó có thể gây ra một vụ nổ khi nó gặp phải tia lửa, vì vậy bạn phải cẩn thận hơn khi lưu trữ và sử dụng nó .
Mật độ năng lượng phân tử của "kích thước nhỏ" này không thấp . 1 mét khối metan có thể giải phóng khoảng 35 . 8 megajoules của nhiệt khi nó bị đốt cháy hoàn toàn, tương đương với sức nóng của nó.
Metan đến từ đâu? Một món quà kép từ thiên nhiên và ngành công nghiệp
Khí mê -tan đến từ một loạt các nguồn, bao gồm cả "quà tặng" từ thiên nhiên và "sản phẩm" từ các hoạt động công nghiệp của con người:
Khí tự nhiên chiếm ưu thế: Hơn 70%sản xuất metan toàn cầu đến từ khí tự nhiên . Hàm lượng khí mêtan trong khí tự nhiên thường là 70%-90%. Các trường là nguồn quan trọng của metan .
Phục hồi metan được than đá: Một lượng lớn khí mêtan (thường được gọi là "khí") được giải phóng trong quá trình khai thác than . trong quá khứ, nó thường được xả trực tiếp Shaanxi đã hình thành một tỷ lệ .
Sự ngạc nhiên của quá trình lên men sinh học: Các chất hữu cơ như rơm và chăn nuôi và gia cầm lên men trong môi trường kỵ khí để tạo ra khí sinh học giàu metan (hàm lượng metan là khoảng 50%-70%) .
"Bản đồ nơi làm việc" của mêtan: không chỉ là nhiên liệu
Nhiều người nghĩ rằng metan chỉ là nhiên liệu để nấu ăn, nhưng trên thực tế, việc sử dụng của nó đa dạng hơn nhiều:
Năng lượng nền tảng: Khí dân dụng là công dụng nổi tiếng nhất và cư dân thành thị không thể làm gì nếu không có nó để nấu và sưởi ấm . Trong lĩnh vực công nghiệp, metan có thể được sử dụng làm nhiên liệu nồi hơi để cung cấp năng lượng nhiệt cho các ngành công nghiệp như thép và hóa chất; Trong trường phát điện, các tuabin khí sử dụng khí mê-tan làm nhiên liệu và hiệu suất phát điện cao hơn 15% -20% so với các đơn vị đốt than .}
Nguyên liệu hóa học "biến đổi": dưới nhiệt độ và áp suất cao, metan có thể được "biến đổi" thành nhiều loại nguyên liệu thô hóa học . Ví dụ, thông qua phản ứng cải cách hơi nước, khí tổng hợp (carbon monoxide + hydro) Năm có thể bỏ qua nhiều liên kết trung gian và giảm chi phí sản xuất .
Sức mạnh vận chuyển mới: Khí tự nhiên bị nén (CNG) và khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) là nhiên liệu sạch cho ô tô và tàu . so với xăng Vận chuyển .
Lưu trữ năng lượng "Người trợ giúp tốt": Sản lượng năng lượng mặt trời và gió là không ổn định? Điện dư có thể được sử dụng để chuyển đổi nước và carbon dioxide thành metan, lưu trữ nó và đốt nó để tạo ra điện khi cần . công nghệ "điện từ khí" này làm cho metan trở thành một cây cầu kết nối năng lượng tái tạo và hệ thống năng lượng truyền thống .
Tình trạng công nghiệp: Cơ hội và thách thức cùng tồn tại
Ngành công nghiệp khí mê -tan hiện tại đang trong thời kỳ phát triển nhanh chóng, cho thấy một số đặc điểm riêng biệt:
Cả nguồn cung và cầu đều mạnh: nhu cầu mêtan toàn cầu đang tăng với tốc độ 3%-4}%mỗi năm . Quốc gia của tôi là người tiêu dùng khí metan lớn, với mức tiêu thụ khí tự nhiên Đường Trung Quốc-NgaĐường ống khí đốt tự nhiên và nhập khẩu LNG .
Lặp lại công nghệ đang tăng tốc: giếng ngang và công nghệ gãy thủy lực để khai thác khí đá phiến đã khiến sản xuất khí mê -tan tăng vọt; Công nghệ Biomethane (sử dụng rơm và rác để sản xuất khí mê -tan) đang trở nên trưởng thành hơn và Đức đã đạt được doanh số mạng Biomethane; Đột phá trong các công nghệ như sản xuất hydro metan và sản xuất amoniac tổng hợp đang mở rộng ứng dụng của nó trong lĩnh vực năng lượng mới .
Áp lực bảo vệ môi trường là nổi bật: Mặc dù khí mê -tan là một năng lượng sạch, nhưng nó sẽ trở thành một loại khí nhà kính mạnh (hiệu ứng nhà kính gấp 28 lần so với carbon dioxide) khi nó rò rỉ vào khí quyển . do đó, "kiểm soát rò rỉ" Đồng thuận . Quốc gia của tôi cũng đang thúc đẩy "Hành động kiểm soát khí thải mêtan cho toàn bộ chuỗi ngành công nghiệp khí đốt tự nhiên" .
Xu hướng trong tương lai: Con đường "Nâng cấp xanh" của khí mêtan
Với sự tiến bộ của mục tiêu "kép carbon", ngành công nghiệp khí mê -tan đang hướng tới một hướng sạch hơn và hiệu quả hơn:
Sự gia tăng của biomethane: Biomethane được sản xuất từ chất thải nông nghiệp và rác đô thị đạt được "chu kỳ carbon" sau khi đốt và được coi là "năng lượng carbon âm" .
Tích hợp với năng lượng mới: Công nghệ sản xuất hydro bẻ khóa khí mê-tan có thể tạo ra "màu xanh hydro" (kết hợp với thu thập carbon), cung cấp nguyên liệu thô chi phí thấp cho ngành công nghiệp năng lượng hydro; Công nghệ "điện khí metan" kết hợp metan với năng lượng tái tạo có thể chuyển đổi năng lượng gió và năng lượng mặt trời thành năng lượng hóa học có thể lưu trữ, giải quyết vấn đề tiêu thụ năng lượng mới .
Phổ biến các ứng dụng phân tán: bể chứa LNG nhỏ và bể chứa khí metan gắn trên xe cho phép các khu vực hẻo lánh sử dụng nhiên liệu sạch; Các hệ thống khí sinh học gia đình được quảng bá ở khu vực nông thôn, không chỉ giải quyết ô nhiễm mà còn cung cấp năng lượng, giúp hồi sinh nông thôn .
Từ ngọn lửa màu xanh trên bếp bếp, đến tháp phản ứng khổng lồ trong nhà máy hóa học, đến chuỗi ngành công nghiệp năng lượng hydro trong tương lai, khí mê -tan luôn âm thầm đóng góp năng lượng . Rõ ràng .
