Kitlesel üretim yapamadığımız fosil yakıtlarda neler var?


35

Yakıt, farklı molekül zincirlerinden oluştuğu için benim sorum, aynı molekül yapısını yaratabilmemiz ve aynı yapıyı laboratuarda üretemememizin sebebi, bu yüzden tükenmek zorunda değil miyiz?

Bunun daha fazlası olduğunu ve göründüğü kadar basit olmadığını biliyorum ama bu yüzden soruyorum: Böyle bir şeyi yapmanın zorlukları nelerdir? Aynı yapıyı yapamaz mıyız?

Ayrıca bir not olarak, yakıtlar zincirin içinde zaten oksijen moleküllerine sahip midir, yoksa valfleri kullanarak oksijenin karışmasına kadar bu molekülleri almıyorlar mı?


19
Bu buraya mı yoksa kimya kuruluna mı ait?
yarış ateşi

8
Yağ, çeşitli yöntemler kullanılarak üretilebilir, sorun bu değil. Sorun, onu laboratuvarda yaptırmanın, özellikle kullandığımız miktarlarda, onu yerden sıfırlamaktan çok daha pahalıya mal olması.
vsz

15
Enerji, teknik olarak.
Tobia Tesan

3
Neyden yarat? İnce hava?
Monica ile Hafiflik Yarışları,

5
Enerji en önemli kısımdır. Aynı zamanda ucuz bir hidrojen kaynağıdır. Kömürden petrol yapmak oldukça kolaydır, ancak bu yalnızca sınırlı senaryolarda yararlıdır. Sentetik yağ üretmek için karbondioksiti yakalamak ve su kullanmak teknik olarak mümkün olacaktır, ancak bu 1) çok büyük bir net enerji kaybı ve 2) işleri sondajdan çok daha pahalı. Ancak endişelenmeyin, petrolün tükenmeye başladığında (yakında herhangi bir zamanda olmayacak), daha pahalı hale geldiği için alternatifler oldukça hızlı bir şekilde
yükselecek

Yanıtlar:


46

Topraktan çıkan yağ, yosun ve mikroskobik hayvan birikintilerinin kalıntıları olan ve aynı zamanda fitoplankton ve zooplankton olarak da adlandırılan hidrokarbon bileşiklerinin bir karışımıdır.

Bilim adamları zaten sentetik fosil yakıtları yarattılar.

Çabalar

1 . Halen San Diego, California’da Synthetic Genomics ve Exxon Mobil adlı bir firmanın petrol elde etmek için yosun kullanmak için harcadığı bir çaba var. Yosunlardaki bir tür yağ olan lipitler, ham yağın önemli bir bileşenidir.

Alıntı: http://www.sandiegouniontribune.com/news/2009/jul/15/1n15algae001356-deal-blooms-algae-biofuel-research/?uniontrib

Genomik öncüsü J. liderliğindeki bir San Diego biyoteknoloji şirketi olan Craig Venter, Exxon Mobil ile alglerden biyoyakıt geliştirmek için fonlara 300 milyon $ 'ı aşabilecek bir anlaşma yaptı.

İnsan genomunun dizilimindeki rolüyle en iyi bilinen Venter, dün Sentetik Genomik şirketinin dünyanın dört bir yanından binlerce yosun suşu incelemek için yerel bir sera ve test tesisi planladığını söyledi.

Nihai amaç, güneşten gelen enerjiyi, karbondioksiti büyük miktarlarda yağlara ve hidrokarbonlara dönüştürmek için kullanacak algleri - doğal olarak oluşan alglerle çok pahalıya mal olacak bir başarıyı - üretmektir.

Şu an itibariyle yukarıdaki proje başarısız oldu ve çizim tahtasına geri döndü.

Alıntı: https://www.technologyreview.com/s/515041/exxon-takes-algae-fuel-back-to-the-drawing-board/

Bu çabalar ucuz alg yakıtlarının kodunu kırmış gibi görünmüyor. Şirketler arasındaki yeni bir anlaşmada, Exxon daha temel bilim yapmak için Sentetik Genomikleri laboratuvara geri gönderiyor. Şimdi, tamamen yeni olanları inşa etme noktasında bile genomlarda büyük değişiklikler yapmayı içeren nispeten yeni bir bilim olan adaş teknolojisi olan sentetik genomiye odaklanacak. Hedef aynı kalıyor: “Çabuk üreyen, yüksek oranda lipit üreten ve çevresel ve operasyonel koşullara etkin bir şekilde dayanan suşları geliştirmek”.

2 . Chevron, Catchlight Energy adlı bir firma ile algleri petrol yapmak için hammadde olarak kullanmak için ortak bir çaba gösteriyor. Chevron ayrıca, tahta atık kullanmaya başlamak için dünyanın en büyük orman ürünleri şirketlerinden biri olan Weyerhaueser Co ile ortaklık kurdu. Odunda bulunan ligno-selüloz da bir petrol bileşenidir.

Alıntı: http://investor.chevron.com/phoenix.zhtml?c=130102&p=irol-newsArticle&ID=984280&highlight=

Chevron Corporation (NYSE: CVX) ve Weyerhaeuser Company (NYSE: WY) bugün, biyoyakıt üretimini selüloz bazlı kaynaklardan ticarileştirmenin uygulanabilirliğini ortaklaşa değerlendirmek için bir niyet mektubu (LOI) açıkladı.

Şirketler, odun lifi ve diğer gıda dışı selüloz kaynaklarını arabalar ve kamyonlar için ekonomik, temiz yanan biyoyakıtlara dönüştürebilecek teknolojiyi araştırma ve geliştirmeye odaklanacak. Hammadde seçenekleri, Weyerhaeuser'ın mevcut orman ve değirmen sisteminden ve Weyerhaeuser'ın yönetilen orman plantasyonlarına ekilen selülozik mahsullerden geniş bir yelpazedeki malzemeleri içermektedir.

Doğada, bu organik malzemelerin yağ ve doğal gaza dönüşmesi milyonlarca yıl alır, bu sıcaklık ve basıncın bu malzemeleri petrole dönüştürecek kadar yüksek olduğu bir derinliğe gömülmesi o kadar uzun sürer. .

Gerçekte, bunları alglerden petrole dönüştürmek için geçen süre birkaç yüz yıldan daha az olabilir ve bu durum yine jeolojik bir ortamda sıcaklık ve basınçtaki yavaş değişimden kaynaklanmaktadır.

Petrol, 1000 yıllık genç tortul çökeltilerde üretildi ve bulundu, bu nedenle milyonlarca yıl gerektirmiyor. Endüstriyel bir ortamda, bu işlem saatler veya günler içerisinde yapılabilir.

Meydan okuma

Laboratuarda, organik materyal, inert bir atmosferde, basınç altında su (~ 150 atm) ile ısıtılabilir (~ 320C), milyonlarca yıl süren ancak laboratuvarda sadece birkaç gün süren doğal süreçleri simüle etmek için ısıtılabilir. Bunun nedeni basit termodinamiktir, binlerce yıl 100 ° C'de veya birkaç gün 320C'de benzer ürünler verir.

Bu teknik, olgunlaşmamış kayaların, daha derine gömülmüş olmaları halinde ham petrol üretilip üretilemeyeceğini analiz etmek için kullanılır. Bu yüzden petrol rezervleri aramak için bir araç olarak kullanılabilir.

Sistemde çok fazla enerji harcanması gerektiğinden, bunu büyük ölçüde yapmak ekonomik olarak mümkün değildir.

Yan şey

Bu noktaya gelince,

Benzinin kimyasal bileşimi, etanol karışımlı benzin veya metanol karışımlı benzin gibi oksijene sahiptir, ancak oksijen gibi davranamaz. Bu yüzden dışarıdan oksijene, yani havadan ihtiyacı var. Bu iki bileşen ateşlendiğinde, enerjiyi yakar ve serbest bırakır. Temel kimya

Yanma hareketi sırasında silindir içinde gerçekleşen reaksiyon.

2C 8 H 18 + 25o 2 → 16CO 2 + 18H 2 O

Bu yardımcı olur umarım!


5
Bu gerçekten harika. İyi bilgi ve sağlam referanslar. Aferin.
JPhi1618

1
Aslında. Bir sonraki seviye. +1
DucatiKiller

1
Etkileyici detay, ama gerçekten sadece enerji ile ilgili. Yeterli enerji verildiğinde her şey yapabilir.
nekomatic

3
@LostPecti: İki şeyi karıştırıyorsunuz. Birincisi ölü organizmalardan yakıt üretmektir. Isı, basınç ve oksijen eksikliği, millenia boyunca çok çeşitli organizmalardan yakıt üretiyor. Bunu laboratuarda hızlandırabiliriz (daha fazla ısı, daha fazla baskı), ancak süreçte katılacak ölü organizmaları hızlı bir şekilde seri üretecek bir yola ihtiyacımız var. Diğeri ise canlı bitkilerin yaprak ve odun yerine yakıt üretmek için fotosentez kullanmasını sağlıyor. Bitkiler bunu doğal olarak yapmazlar, biyolojilerini değiştirmek için onları genetik olarak mühendislemeniz gerekir.
Guntram Blohm,

1
@ saurabh64 Oktan (tüm alkanlar gibi) oksijen içermez. Oktan formülü C8H18'dir (tek kurucu elementler karbon ve hidrojendir). Benzin, oktan dahil çeşitli kimyasalların bir karışımıdır; bu diğer kimyasalların bazıları oksijen içerir. Bazı benzin karışımları etanol (etil alkol) içerir. Alkoller, oksijen ve hidrojen olan bir hidroksil radikalini (OH) içerir. Bu yüzden, benzin oksijen içerebilir, ancak adından da anlaşılacağı gibi, sadece hidrojen ve karbon bileşikleri olan birincil hidrokarbon bileşenleri değil, ikincil bileşenler ve katkı maddeleri içinde bulunur.
Anthony X,

42

Fosil yakıtta üreyemeyen enerjidir.

Yaklaşık iki yüzyıldır sentetik fosil yakıtları bir biçimde veya başka bir şekilde yapıyoruz: şehir gazı (bir metan ikamesi), sentetik benzin , biyodizel vb. Bununla birlikte, biyodizel hariç, bunların tümü üretmek için önemli bir enerji gerektirir, oysa fosil yakıtlar basitçe yerden pompalanabilir.

Bu nedenle, sentetikler yalnızca doğal fosil yakıtlar mevcut olmadığında kullanılıyordu. Kuzey Denizi petrol sahalarının keşfedilmesinden ve doğal gazın taşınması için tekniklerin geliştirilmesinden önce şehir gazı, doğal benzin kullanımına girmediği zamanlarda II. Dünya Savaşı sırasında Almanya tarafından sentetik benzin kullanılmıştır.

Sentetik yakıtlar üretmek için mevcut çabalar, bitkilerin veya alglerin kullanılması etrafında toplanmıştır, böylece güneşten gelen serbest enerji kullanılabilir.


4
Küçük bir nitpick: biodizel ayrıca üretmek için enerji harcar, ancak hammadde temini için yetiştirilen bitkilerin çoğunu - "ucuz" güneş enerjisi ile dışa aktarabiliriz. Bu tesisler dönüşümleri konusunda çok verimsiz ve arazi alanından oldukça talep ediyorlar (ve bu algleri elde edene kadar toprak kalitesi: P), ancak bakımı çok basit ve çok az sermaye yatırımı gerektiriyorlar. Elbette, toprağı fosil yakıtları tüketmek için bir çare olarak tüketmek, en parlak fikir değil - en azından, atık ürünlerin geri dönüşümünde daha iyi hale gelmemiz gerekecek.
Luaan

2
Kabul edilen cevabın aksine, bu problemin ucuna gider. Milyonlarca yıldır parlayan güneş, toprağı ve atmosferi dengeden uzak tuttu ve onu enerjinin bizden çıkarılabileceği bir biçimde bıraktı. Fosil yakıtlar, Jurassic'ten güneş ve jeotermal enerji depolanmaktadır. Miras aldık, zengin bir babaya sahip olmak gibi. Miras yoluyla yolumuzu harcıyoruz.
Dan Sheppard

35

Diğer cevaplar teknik olarak doğrudur. Söyledikleri gibi, içinde olan enerji ya da hidrokarbonlar , ya da bunlara ne demek istersen. Yanabilir şeyler. Ne yazık ki, termodinamiğin ilk iki yasası yapay olarak bir maddeye enerjiyi sokmanın sizin çıkacağınızdan daha fazla enerji alacağını söylüyor, bu nedenle muhtemelen karlı olamazdı (ki bu da bir yana, hidrojen yakıt hücrelerinin neden sadece piller, güç kaynakları değil].

Fakat bitkiler bizim için güneşten, bedavadan , doğal olarak enerjiye harcarlar . Böylece insanlar onları biyo-yakıtlara dönüştürdü.

Ancak çoğumuz arabalarımızı biyo-yakıtlarla kullanmıyoruz. Yani bu ima edilen soruya gerçekten cevap vermiyor, değil mi? Hangisi, neden hala yerden alıyoruz?

Eksik olan şey hacim .

Yüz yıl önce, 21 kişiyi öldürecek kadar büyük bir gelgit dalgası yaratabilmek için Boston'daki bir fabrikanın bir tankında yeteri kadar melas üretildi:

Boston Pekmezi Afet

Bugünlerde ne kadar inanılmaz miktarda mısır şurubu olması gerektiğini hayal edin, şimdi her şeyi korkutuyor .

Benzer bir şey aynı anda meydana geldi, Londra Bira Sele'si sekiz kişiyi boğuyor ve iki evi yıkıyordu.

Bugünlerde ne kadar içmemiz gerektiğini bir düşünün! Düşünülemez miktarlar. Bu biraya, tüm çay, soda, şişelenmiş su, süt vb. Ekleyin.

Şimdi bir an için bu maddelerin neredeyse tamamen sudan üretilmediğini hayal edin. Sadece konsantre şuruplarından yapıldığı, aynı hacimde oldukları. Bunlardan herhangi birini yapay olarak, bu hacimde üretmek mümkün müdür ? Hayır. Şimdiden üretim sınırlarımız hakkında.

Sulamada bile, fiyatlara bakalım. Mart 2016, bir galon için ortalama ABD fiyatları:

$1.96 Unleaded regular.
$2.20 Kool-Aid, Lemonade from concentrate:
$2.37 Soda (2l/$1.25 budget deal)
$3.16 Milk
$3.60 Hot Chocolate from powder (am drinking this now!)
$10.50 Homebrew beer from a kit.

Tüm bunlar, yaklaşık% 90 oranında sulandı, hatta hızlı bir aramada bulabildiğim en ucuz fiyatları seçerken bile yakıtımızdan daha pahalı.

Ve yine de, benzin üretimi , hepsi bir arada olsa bile, onları tamamen cüceler .

Zorunlu XKCD resmi: Benzin hacimleri delilik

[[Yan not: yaklaşık 1 mm derinliğinde olan bu boruların boyutunda bir su birikintisi, her bir insanın ortalama olarak her gün ne kadar kullandığıdır.]]

Hacim gizli sosdur. Hacim, petrolün / benzinin, kamyonet yerine ülke çapında borulaşan su dışındaki tek sıvı olmasının nedeni. Ve hacim, yapay olarak araba yakıtı üretemememizin nedenidir.

Çabalar yapılırken, bunların çoğu elektrik santrallerinde, jeneratörlerde, havayolu yakıtında ve ev ısıtmasında kullanılmaya başlanacak, çünkü elektrikli arabalar içten yanmalı motoru birkaç yıl içinde eski hale getirecek.


3
En iyi tepki, biçimlendirme, görünüm ve his .... lol. Mükemmel cevap. Katkıda bulunduğunuz için teşekkür ederiz ve sitemize hoş geldiniz! Şerefe.
DucatiKiller

3
Evet. İnsanlar gaz fiyatlarından şikayet ediyorlar, ancak çok azının bir enerji kaynağının ne kadar ucuz ve kompakt olduğunu gerçekten takdir ediyorum.
Dijital Travma

11

Yapabilirler

Laboratuardaki çeşitli polimer zincirlerini ve hatta hidrokarbonlarını birbirine bağlamışlardır. California Üniversitesi Berkeley şimdi yapıyor. Bu gerçekten yapılması gereken bir soru değil. Bunu yapmanın bedeli. Şu anda, mevcut piyasada rekabetçi olmak finansal olarak mümkün değildir. Ölü dinozorları yeryüzünden çekmenin diğer yöntemleri ise daha ucuz.

İşte UC Berkeley'in bir benzin değişimine yardımcı olmak için E. Coli bakterilerini kullandığı bir bağlantı .

Biyoyakıtlar için heyecanlı olsa da yanlış yerleştirilmiş olabilir. Nobel Ödülü kazanan kimyager Paul Crutzen , biyoyakıt üretimi sırasında ortaya çıkan azot oksit emisyonlarının mevcut ısınma çözümlerinden çok küresel ısınmaya katkıda bulunmalarını sağladığını tespit etti.

Bu nedenle, laboratuvar atıklarının biyolojik atıklardan üretilen yakıtları hakkında heyecanlanmadan önce, biyolojik maddeyi dönüştürmek veya başka bir yerde çözüm aramak için daha iyi bir süreç bulmalıyız.

Halen piyasaya sürülen ve standart yakıtımızla karışan biyoyakıtlar var. Bunlardan biri, etanol, mısırdan elde edilir. Bunun sonucundaki istenmeyen sonuç, orta ve Güney Amerika'daki mısır üreticilerinin mısırlarını yakıt üreticilerine satması ve mısır fiyatını o kadar fazla yükseltmesi ki insanlar aslında açlık çekecekler çünkü gıda kaynağı olarak güvendikleri karbonhidrat bazları daha fazla. Bir arabanın benzin deposunda değerli. İşte bu var.


2
Gıda fiyatlarının yükseldiği sadece Güney Amerika değil, Kuzey Amerika'da da var. Yakıt fiyatlarının düşmesine rağmen, gıda fiyatlarında bir düşüş görülüyor.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

4

Yerden gelen petrol, farklı moleküllerin bir karışımıdır, ancak ortak olarak güneşten gelen enerji ile yaratıldıkları gerçeğine sahiptir. Böylece, moleküllerin neye benzediğini bilerek, malzemeleri uygun laboratuar ekipmanlarında birleştirebilir, ısı (enerji) ekleyebilir ve benzinin sonucunu çıkarabiliriz. Bununla birlikte, bunu yapmanın enerji maliyeti (termodinamik yasaları nedeniyle), üründe bulunan enerjiyi aşar, bu da işlemi net bir enerji kaybı haline getirir. Bu yüzden kendi fosil yakıtımızı üretmiyoruz.

Aynı şekilde, hidrojen jeneratörlerinin, kilometre mesafesini artırmak için yıllar önce otomobillere bir eklenti olarak pazarlanması da bunu yapamaz. Otomobillerin elektrik sisteminden ihtiyaç duyulan enerji, ancak küçük olmasına rağmen, üretilen enerjiyi her zaman daha küçük bile tutar.

Yaralanmaya hakaret eklemek için, oksijeni petrolle birleştirdiğimizde açığa çıkan enerji, moleküllerdeki farklı elementlerin yeniden düzenlenmesine yol açar. Yan ürünlerden biri karbondioksittir. Bitkilerin nihayetinde, güneş ışığı altında olsa bile, onu tercih edersek tekrar yakabileceğimiz karbon esaslı bir ürüne dönüştürebilmekten hoşlanmıyoruz.

“Yenilenebilir” enerji arayışı, güneş enerjisini hızlı bir şekilde (tek bir günde) yakalayacak ve kontrollü bir şekilde çıkarılmasını sağlayacak şekilde saklayacak bir şey bulma arayışıdır. "Gecede" yağ istiyoruz. Fotoseller ve türbinler iyi çalışır - çalıştıklarında - enerjiye ihtiyaç duyduğumuzda değil.

Şimdi resmi aldın. Üreteceğimizden daha fazla enerji harcamadan yakıt olarak - imrenilen Hidrojeni bile - yapamayız.


Bonus puanları için bugün hidrojen üretmenin en ekonomik yolu ... petrol. Petrol bağımlılığımızı petrol bağımlılığımızla değiştirerek ek komplikasyonlar için tebrikler! : P Dedi ki, hem sentetik benzin hem de hidrojen, enerjiyi yenilenebilir bir yere götürmemiz şartıyla, enerji depolaması için ilginç araçlar olabilir. Ya da nükleer, teknenizi ne yüzüyorsa.
Luaan

3

Hiçbir şey değil.

Halen kullanılmakta olan fosil yakıtlardaki her şey seri üretilebilir.

Yerden pompalamaktan daha pahalıya mal olur.

Fosil yakıtlar enerji depolamak için sadece ucuz ama verimsiz bir yoldur.

Dünya ucuz, verimli enerji kaynaklarına sahip olsaydı, bu enerjiyi petrokimyasal olarak depolamak için herhangi bir çabayı boşa harcamazdı . Doğrudan elektrikle çalışan araçlarımız veya hidrojen yakıt hücreleri gibi daha verimli bir şeyimiz olurdu.

Yani sonunda, sorunuzun cevabı .. Para.


1
Verimsiz, ha? Benzinin enerji yoğunluğu 46,4 MJ / kg'dir. Karşılaştırma yapmak için, bir lityum-iyon pil 1.8'dir (25 kat daha az). Doğal gaz 55.5'te biraz daha iyidir, ancak depolanması daha tehlikelidir. İyileşmek için 2,2 milyon MJ / kg'dan nükleer benzetimli Plutonium veya Uranyum'a (81 milyon) gitmeniz gerekir. Şimdi BU verimlidir.
Paul Chernoch

2

Bazı büyük cevaplar olsa da, en basit kimya temelli cevap, biyolojik sistemlerden başka bir karbon-karbon bağı verimli bir şekilde oluşturmanın neredeyse imkansız olmasıdır. Biz H yapabilir 2 su elektrolizi ile, ve önceden mevcut biyoyakıt daha yararlı hale getirmek için (çatlak) biyolojik hidrokarbonlar veya polimerik karbon (kömür) yıkmak, ancak şimdiye kadar, fotosentez CO karbon hareket ettirmek için atım olamaz 2'ye yakıt.


Evet, 1913'ten bu yana bunu yapmanın basit bir yolunu bulduk: P II. Dünya Savaşı Almanya bir süredir sentetik benzin ve yağlayıcılar kullanıyordu. Bitkiler hidrokarbonlarda güneş enerjisini yakalamakta çok verimsizdir - bunların önemli olmasının tek nedeni, çok fazla olmaları ve yayılmaları için çok ucuz olmalarıdır. Elbette, atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonu küçüktür, bu da süreci zorlaştırır - üretimi çok fazla konsantre edemezsiniz. Yanmadan sonra hava ile karışmasına izin vermek yerine, karbondioksiti yakalamak daha iyi bir yaklaşım olabilir.
Luaan

2

Konu dışı soruya burada bazı iyi cevaplar var. Bazı insanlar "maliyet" sorunlarına, bazıları "enerji" sorunlarına işaret eder. Yine de dikkat edin: bunlar gerçekten aynı şeyler. İşletmenin uygulanabilir olup olmadığını belirlemek için bazı temel muhasebe işlemleri yapmanız gerekir. En temel muhasebe, "enerji girişi" - "enerji çıkışı" dengesidir. Laboratuarda bir hidrokarbon yapıyorsanız, enerjinin korunumu prensibi ve% 100 verimli bir cihaz yapamadığımız talihsiz gerçeği nedeniyle her zaman bir kayıp olacaktır. Asla bile kıramazsın.

Laboratuvarınızın enerji kaynağını bir hidrokarbon zincirinden daha depolamanın ve dağıtmanın daha etkili yolları olabilir.


1

Petrokimyasalları (yerden ekstrakte edilmiş veya salınan karbon bileşikleri) iki farklı amaç için kullandığımızı unutmayın: her türlü şeyin üretimi için yakıt ve ham madde. Petrokimyaya olan bağımlılığımızı ortadan kaldırmak için her iki kullanımda da hitap etmemiz gerekir.

Petrokimyasalları bir enerji kaynağı olarak değiştirmek için, bazı durumlarda, örneğin rüzgar türbinleri veya solar diziler tarafından şarj edilen bataryaları - enerji depolamak ve serbest bırakmak için başka yollar bulmak daha iyi olacaktır. Ancak çoğu fosil yakıt alternatifi; kolaylık, kapasite (ağırlık veya hacme göre spesifik enerji), güç yoğunluğu (yine ağırlık veya hacim olarak), taşıma / depolama güvenliği (hidrojen düşün), NIMBY (rüzgar çiftlikleri düşünün) vb. Bir depoyu benzin, dizel, jet yakıtı vb. İle doldurmak, bir motoru yakmak ve gitmek için çok kolay. Nispeten hafif ve kompakt değil. Bu yüzden belki uçak gibi bazı uygulamalar için, onları mevcut şekilde (tüm dezavantajları kabul ederek) güçlendirmeye devam etmek daha uygun olabilir, ancak petrol - dolayısıyla biyo-yakıtlardan ziyade alternatif kaynakları göz önünde bulundurun.

Petrokimyasalları bir üretim hammaddesi olarak değiştirmek için, modern dünyamızın onlardan aldığı her şeyi göz önünde bulundurmanız gerekir. Plastikler, çözücüler, boyalar, yağlayıcılar, yapıştırıcılar vb. Ham yağdan (ve uzun bir liste olabilir) çıkarılan bütün ilginç moleküllerin başka yollarla üretilmesi gerekecektir.

Her iki durumda da, bu petrokimya eşdeğerlerinin her birinin engin ölçekte üretilmesi gerekecektir. Küresel bir topluluk olarak etrafta dolaşmak için çok fazla yakıt harcıyoruz ve petrolden her türlü şeyi (engin ölçekte) yapıyoruz. Üç büyük şeye iniyor:

  1. İkame etmemizin (örneğin, oktan veya başka bir hidrokarbonun) zeminden çıkarmadığımız bir şeyden (örneğin, karbondioksit ve su) kimyasal ve / veya biyolojik işlemlerle nasıl yapıldığını anlayın. Her zaman ortaya çıkan ilginç sonuçlarla bu konuda araştırmalar devam etmektedir.

  2. İşlemleri talebi karşılayan bir seviyeye yükseltin. Birincisi, büyük yatırım alacak; parayı kim koyacak? Bir diğeri: Bir prosese karbondioksit ve su koyacak ve hidrokarbonları çıkaracaksanız, bir yerden gelmek zorunda olan enerji eklemek zorunda kalacaksınız. Bu, petrokimya eşdeğerlerinin herhangi bir değerli ölçekte sentezlenmesi için ana bir yapışma noktası olabilir. Geniş güneş / rüzgar çiftlikleri mi inşa ediyoruz? Bu küresel manzaraya ne yapacak? Daha fazla nükleer mi inşa ediyoruz?

  3. Ekonomik olarak uygulanabilir hale getirin. İnsanlar, petrolden elde edilmeyen bir yakıt veya tüketici ürünü için küçük bir prim ödemeye ikna edilebilir, ancak bir sınırlama olacaktır. Petrolojik olmayan bir süreç, günümüzdeki kuyu ve rafinerilerin ekonomisine bile yaklaşabilir mi?


Ham petrol sadece farklı uzunluklarda hidrokarbon zincirleridir. Pratik olarak, herhangi bir hidrokarbon, hidrojeni kullanan endüstriyel işlemlerde başka bir hidrokarbondan üretilebilir. Hidrojen, doğal gazdan veya suyun elektrolizinden elde edilebilir. Petrolün büyük bir kısmı benzin, mazot, jet yakıtı vb. İçin rafine edilmiştir. Taşımacılık kullanımının ölçeklerini ele aldığınızda, her bir diğer yağ kullanımı için ihtiyaç duyduğunuz ölçeğe zaten sahipsiniz. Plastik? Çözücüler? Boyalar? Yağlar? Yapıştırıcılar? Ulaştırma kullanımları için ölçek varsa, sorun değil.
juhist

@juhist Rafineri işlemleri ağırlıklı olarak damıtma ve çatlamadır; belirli kimyasalları izole etmek için damıtma, örneğin bir girdi stokundan oktan ve daha uzun / daha küçük moleküller halinde daha uzun zincir moleküllerinin parçalanması. Otomobillerde kullanılan heptan ve oktan gibi molekülleri veya dizel veya jet yakıtı içeren hidrokarbonları "pişirmez". Bu tür ürünlere olan mevcut talebi karşılamak için, ekonomi için gerekli süreçleri optimize etmek için araştırmada büyük yatırımların yanı sıra bunları uygulamak için devasa yatırımlar yapılması gerekecektir. Ve yine: enerjinin neresinden?
Anthony X,

0

Alarak gerçek 'sıfırdan yakıt yapmak yerine zeminin dışarı pompalama yok Neden?' Sorusunu olmak gerekirse, ben çekirdek sorunu enerjidir söylemek olurdu - daha spesifik olarak, enerjinin korunumu . Yakıtlar enerji kaynağı DEĞİLDİR - enerji depolama mekanizmalarıdır (bataryalar gibi). Yakıtın yanmasından ne enerji çıkarsa alınsın, ilk önce yakıtı oluşturmak için önce bir araya gelmek gerekir. Bu sıfır toplamlı bir oyundur. Fosil yakıtları farklı kılan şey, Doğa'nın yüz milyonlarca yılını güneş enerjisini organik depolamaya (yani bitkiler) toplamak ve onu bulmak için toprağa sektirmek için harcadığıdır .

Ve şimdi bu kaynağı biriktirmek için harcadığımızdan milyon kat daha hızlı tüketiyoruz . Ödünç alınan zamanda yaşıyoruz millet!


0

Sentetik yakıtları toplu olarak üretebiliriz. 2. Dünya Savaşı'nda (fosil kaynaklardan da olsa), Almanya tarafından yapılmıştır . İhtiyacın olan karbon ve hidrojen.

Maalesef, karbon tipik olarak doğada karbondioksit (ve fosil yakıtlar şeklindedir, ancak bunlar özel olarak hariç tutulmuştur) ve su şeklinde hidrojendir. Hidrojen ve karbonu bunlardan ayırmak için enerjiye ihtiyacınız var. Karbon ve hidrojen, kimyasal reaksiyonlarda önemsiz olarak hidrokarbonlar halinde birleştirilebilir.

Neyse ki, enerji Dünya gezegeninde bol miktarda bir kaynaktır. Enerji üretmenin iki ana yolu vardır. Birincisi, güneş enerjisini doğrudan veya dolaylı olarak toplamaktır. Dolaylı araçlar arasında rüzgar, hidroelektrik ve hatta yenilenebilir biyo-yakıtlar ve (tanrı yasak!) Fosil yakıtlar sayılabilir. Doğrudan, fotovoltaik veya konsantre güneş ısısı gücü anlamına gelir. Doğrudan yollar milyarlarca yıl boyunca bugün kullanılanlardan çok daha fazla enerji kullanımı emri veriyor.

Enerji üretmenin diğer ana yolu da bol miktarda bir kaynak olan nükleerdir. Deniz suyu ve sıradan granit kayalarında, günümüzün enerji kullanım seviyelerini milyarlarca yıl boyunca koruyabileceğimiz , güneş büyüyüp yok edilinceye kadar yetecek kadar U-238 var .

Ana konu maliyet. Sentetik yakıt üretme olanakları pahalıdır, ancak 2. Dünya Savaşı sırasında Almanya'nın gösterdiği gibi bir tutam çalışacaktır. Hidrojeni sudan elektrolize etme olanakları da ucuz değildir. Atmosferden karbondioksit ekstraksiyonu da bir miktar maliyeti. Dahası, enerji üretimi de kendi maliyetlerine sahiptir, ancak güneş enerjisinin maliyeti hızla düşmektedir ve yarının daha temiz dünyasının enerji üretimi tercihi olabilir.

Sentetik yakıt üretmek çok uzak bir hayal değil. Günümüzde Neste, normal dizele eşdeğer olan ve kesinlikle araba modifikasyonu gerektirmeyen biyo-kaynaklardan üretilen dizel olan NExBTL'yi üretmektedir . Bugün Finlandiya'da biyogazolin üretmek için bir biyo-rafineri inşa etme planı var. Bu nedenle, kesinlikle karbon ve hidrojenin sentetik yakıtlara dönüşümü sorun değil: hem biyodizel hem de biyogazolin üretilebilir.

Kalan sorunlar:

  • Güneş hücresi maliyetlerinin hızla düşmesi nedeniyle birkaç on yılda sorun çıkmayacak olan enerji maliyeti. Enerji zaten zaman zaman büyük ölçekli aralıklı yenilenebilir enerji üretimi nedeniyle Almanya'da negatif bir maliyete sahip. Yapmamız gereken, zaman zaman yenilenebilir enerji kaynakları kurarak enerjinin negatif bir maliyete sahip olduğu süreyi uzatmaktır.
  • Karbondioksit tutma maliyeti. Başlangıçta, endüstriyel ve güç üretim kaynaklarından yakalanabilir, ancak zaman içinde, yarının temiz dünyada, havadan ayrılması gereken hiçbir CO olacak çünkü 2 (yakalama zordur ettiği mobil kaynaklardan hariç) kaynakları .
  • Suyun elektroliz maliyeti. Bugün, doğal gazdan hidrojen üretmek, elektroliz etmekten daha ucuzdur. Ancak, yarın, düşen enerji maliyetleri nedeniyle maliyetler farklı olabilir.
  • Tükenmeyen ve asgari marjinal maliyetle onlarca yıldır petrol üretmek için kullanılabilen büyük petrol sahaları. Fosil petrolün fiyatı, arz ile talebin dengede olduğu düzeyde belirlenir. Bu, devletin kullanımını yasaklamadığı veya kullanımına vergi koymadığı sürece fosil yağının uzun süre kullanılacağı anlamına gelir.

Görülmesi gereken, sentetik yakıtlara ne ölçüde ihtiyaç duyulduğudır. Elektrikli otomobil kesinlikle uygulanabilirliğini göstermiştir, bu nedenle bu sentetik yakıtların karayolu taşımacılığı tarafından değil havacılık tarafından kullanılması gerektiği olabilir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.