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天然氣的主要成分——甲烷

2018-11-02 08:22  來源: 新華網

能源是現代化的基礎和動力。能源供應和安全事關我國現代化建設全局。新世紀以來,我國能源發展成就顯著,供應能力穩步增長,能源結構不斷優化,節能減排取得成效,科技進步邁出新步伐,國際合作取得新突破,有效保障了經濟社會持續發展。

其中,天然氣是優質高效、綠色清潔的低碳能源。加快天然氣開發利用,促進協調穩定發展,是我國推進能源生産和消費革命,構建清潔低碳、安全高效的現代能源體係的重要路徑。

 

天然氣的主要成分是甲烷,那麼我們今天來説一下“甲烷”

甲烷作為天然氣還有頁岩氣、可燃冰的主要成分,擁有最穩定的烷烴分子結構,具有高度的四面體對稱性,極難在溫和的條件下對其活化,轉化往往需要在600℃—1100℃的高溫下進行反應。

多年來,全球應對氣候變化的著重點多是控制二氧化碳排放。但是,甲烷的溫室效應是二氧化碳的28倍以上,且甲烷在大氣中生命周期較短,這意味著甲烷或對氣候有更大影響。

研究人員就控制甲烷排放提出一些對策,包括培育能在少水環境中生長的水稻品種,改進可減少牲畜消化時産生甲烷的飼料,推廣較少肉類的飲食,在農村部署更多生物降解設備等。針對自然界甲烷排放,研究人員建議回收和利用煤田中以甲烷為主要成分的煤層氣、探測和消除石油天然氣鑽井作業中的天然氣泄漏等。

甲烷還是沼氣的主要成分,是供暖和發電的重要燃料。甲烷細菌通常生活在沉積物和污泥中,那裏的有機物分解或細菌發酵會産生氫和其他分子。甲烷細菌能借助這些氫及其他物質分子吸取電子,進而用電子與周邊環境的二氧化碳發生代謝反應,維持自身生命。

甲烷是典型的溫室氣體,又是重要的含碳資源。將二氧化碳和甲烷作為碳源,可以在一定條件下轉化為合成氣,合成氣是一種重要的原料氣,可以進一步生成汽油、甲醇、乙醇、乙二醇、醋酸等。相比較傳統的甲烷蒸氣重整,甲烷二氧化碳重整幾乎不消耗水,而是大量利用二氧化碳,降低能耗的同時並緩解溫室氣體減排壓力。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。

作者: 魏承瑤   [責任編輯: 李浩]