甲醇为什么是可再生能源?
虽然化石燃料是不可再生资源,但甲醇是可以通过工业条件人工合成的。不可再生能源是指可以从自然界直接获取的能源。重点字是直接,所以不能因为化石能源为不可再生能源,就判断生成的甲醇就为不可再生的。
甲醇作为一种(碳、氢)能量的载体,本质洁净,其
常温常压
液态的基本物理属性,使得储、运、用来以及
能量形式
的转换更加安全便捷。
甲醇由于来源广泛源、经济体量巨大、
全产业链
可持续发展,已逐步为全球业界公认是一种理想的新型清洁可再生燃料。
甲醇燃料
优良的环保性更令人瞩目。根据中科院报告显示,甲醇燃料等
热值
替代燃煤、燃油,可减少80%以上2113的PM2.5、95%以上的
SO2
、90%以上的NOx、50%以上的CO2,减排效果十分显著。甲醇将是世界
绿色发展
时代新能源的重要选择。
甲醇与汽油燃烧特性相近,符合
内燃机设计
要求;
燃点
高5261于汽油,自燃自爆风险较低
甲醇属于低毒毒性,较4102汽油毒性更低。根据《
职业性接触毒物危害程度分级
》(GBZ230-2010)计算出甲醇的毒物
危害指数
(数值越高,危害越大)为20,汽油的28,均为轻度危害。只要严格遵守操作流程,尽量减少甲醇的泄露,避免直接进入消化系1653统,甲醇是不会对人体造成伤害的。
甲醇的优点是燃烧彻底、挥发性低,所排放的碳氢化合物、氧化氮和一氧化碳等有害气体少
直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种变种,它直接使用甲醇而勿需预先重整。甲醇在阳极转换成二氧化碳,质子和电子,如同标准的质子交换膜燃料电池一样,质子透过质子交换膜在阴极与氧反应,电子通过外电路到达阴极,并做功。
碱性条件 总反应式:2CH4O + 3O2 + 4OH-= 2CO32- + 6H2O
正极:O2 + 4e(-)+ 2H20 → 4OH(-)
负极:CH4O - 6e(-) + 8OH(-) → CO3(2-) + 6H2O
酸性条件 2CH4O +3O2→2CO2+4H2O
正极:O2 + 4e(-) + 4H(+) → 2H2O
负极:CH4O - 6e(-) + H2O → 6H(+) + CO2
在直接甲醇燃料电池的工作过程中,一定浓度的甲醇溶液从电池的阳极流场结构中通过,在液体的流动过程中,甲醇溶液经过阳极扩散层,至阳极催化层处被氧化。透过质子交换膜,作为反应产物的质子得以迁移到阴极一侧,电子则通过外电路由阳极向阴极传递,并在此过程中对外做功。同时,在阳极 MEA 中电解质的作用下,CO2气体以气泡的形式在阳极流场内随甲醇溶液排出。在电池的阴极一侧,阴极集流板流场结构均匀分配后的空气或氧气扩散进入阴极催化层,被来自阳极的质子电化学还原,生成的水蒸气或液态形式的水与反应尾气一起离开电池的阴极流场。
这种电池的期望工作温度为120℃以下,比标准的质子交换膜燃料电池略高,其效率大约是40%左右。
直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种变种,它直接使用甲醇而勿需预先重整。甲醇在阳极转换成二氧化碳和氢,如同标准的质子交换膜燃料电池一样,氢然后再与氧反应。
先将甲醇加热使其气化,气化的甲醇与水蒸汽发生反应产生氢气,然后以氢为燃料,在燃烧室中燃烧生成燃气,用以驱动燃气轮机带动发电机组发电。
利用甲醇作为发电能源,优越性很大。醇发电的成本,目前约为石油或天然气发电的1.5倍。但随着大面积种植高光效植物的发展和甲醇收成成本的降低,将会使发电成本逐步降下来,而石油和天然气的价格将有只涨不降的趋势,相比之下,甲醇发电将是便宜的;“植物甲醇”可以大面积种植再生,而不会面临枯竭的威胁;甲醇的低污染特性是化石燃料所不可比拟的;甲醇在常温下是液态,贮存和运输都很方便。21世纪初,甲醇很有希望成为常规矿物燃料的替代能源用于发电。