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 365bet体育在线投注     |      2020-01-05

美国研究人员最近研发出新的气化方法并制造了新的气化反应器,在大幅提高将生物质原料转化为生物燃料的效率时,也大大减少了温室气体排放,相关研究发表在最新一期的美国《技术评论》杂志上。

该研究的负责人、美国马萨诸塞大学安默斯特校区化学工程系的保罗道恩豪斯表示,使用新方法,他们将数量被精确控制的二氧化碳和甲烷放在自己研发的特制的催化反应器中,将生物质原料气化,结果,生物质原料和甲烷中的碳全部被转化为制造生物燃料必需的一氧化碳。新方法有望在两年内趋于完善,这将是将生物质原料转化为生物燃料领域重大的突破。

目前,通过气化过程,生物质原料在高温下被分解为一氧化碳和氢气,氢气可以被制成各种生物燃料,包括各种碳氢化合物等。但是,这个过程有个硬伤:生物质原料中约有一半的碳被转化成二氧化碳而不是一氧化碳。

道恩豪斯团队对传统的技术进行了改进。为了让气化后得到的生物燃料更多,研究人员在反应中添加了二氧化碳,让二氧化碳和氢反应生成一氧化碳和水。增加二氧化碳并不足以将生物质中所有的碳变成一氧化碳,仍然有些碳会变成二氧化碳。因此,研究人员也在反应中增加了氢气,以提供所需要的能量来促进反应的发生。研究团队将价格便宜而且常见的甲烷置于反应器中让其释放出氢气。

另外,在传统方法中,各个独立的步骤在不同的化学反应器中完成,而道恩豪斯团队将所有的反应集中在一个反应器中进行,大幅削减了气化过程的成本。

研究团队打算在一个天然气发电站附近进行商业化的尝试,发电站可以提供足够的甲烷和二氧化碳。

但是,《技术评论》杂志指出,该过程可能还不适合商业化。首先,研究人员需要证明,这项技术同样适用于生物质而不仅仅是从生物质中提取出来的纤维素,生物质中包含多种多样的杂质,而纯的纤维素中则没有,这些杂质可能对催化剂产生负面影响,因此,研究人员必须对反应器进行改造。另外,让这个过程大规模地进行也面临挑战,包括确保热量能够通过反应器等,尽管小规模的实验做到了这一点。

道恩豪斯称,这些挑战与其研究所取得的突破相比都不值一提,如果有企业想要发展这个过程,几年之内它就将走俏市场。