新加坡国立大学开发出新型混合剂,可在15分钟内将天然气凝结成固体

2020年12月06日   •   5985次阅读

近日,新加坡国立大学(National University of Singapore,缩写:NUS)的科研人员宣布开发出新的混合剂,可在15分钟内将天然气凝结成固体,从而可以更快捷和安全地运输和储存。

国大表示,现有的储存方法包括以摄氏160度的高温液化天然气,或以250倍大的气压压缩天然气,但这些方法的成本昂贵,要长期存放也不安全。

为此,国大研究团队研发出毒性低的添加混合剂,可加速天然气转变成非爆炸性固体的过程,15分钟内就能完成,比目前的标准快一倍,而且也更安全

天然气被描述为“最清洁的化石燃料形式”,天然气与煤炭相比相对“清洁”,因为燃烧时会产生一半的二氧化碳。也是一种廉价燃料,与其他化石燃料相比相对更清洁。

但是,天然气主要由甲烷组成,甲烷是一种比二氧化碳更有效的温室气体,因为它可以将更多的热量捕获在地球大气中。根据美国环境保护署(EPA)的数据,即使甲烷在地球大气层中的存留时间不如二氧化碳长,但与二氧化碳相比,甲烷的热量最多吸收25倍。

新型储存方式的详情

据悉,新加坡目前有95%的电力是使用天然气发电的。相比之下,仅3%的电力来自非化石燃料或可再生能源,例如城市垃圾,生物质能和太阳能。此外,大约百分之二的电力是由煤,柴油和燃料的混合物产生的。天然气仍旧是新加坡的主要能源。

而国大团队致力于将天然气转化为称为气体水合物或可燃冰的固体形式的过程,该形式由被水分子形成的“笼子”中捕获的天然气分子组成。实际上,自然界以这种方式储存天然气,但过程极其缓慢。其他研究人员以前曾设法人为地加快它的速度,但他们诉诸使用对环境和所涉人员均不安全的高毒性添加剂。

国大研究人员配制的新型添加剂混合物含有L-色氨酸,L-色氨酸是人们饮食中必需的氨基酸。这种能增强肌肉的氨基酸还可以大大加快天然气转化为固体水合物的速度。国大配方可产生迄今为止最快的反应速率,是现有标准的两倍以上,同时毒性更小,操作更安全。

从事该项目的研究员Gaurav Bhattacharjee博士说:

“当您考虑到自然界中天然气水合物的形成需要数百万年的时间,而我们正确添加了秘密之后,我们的突破才能真正体现出来少量地添加到系统中,同一过程可以在几分钟内在实验室中完成。”

此外,最终产品非常稳定,可以在–5摄氏度和大气压下存储,类似于家用冷冻机的条件。考虑到天然气的体积减少了近90倍,这一点令人印象深刻。储存天然气的替代方法包括在–160摄氏度下液化天然气,或将其压缩至大气压的近250倍。这些方法不能大规模使用,因为它们价格昂贵或不能长期安全地存储。

国大的研究人员现在的目标是以每天100千克的试验规模将较大量的气体转化为较小量的固体。如果成功的话,这将使固化天然气技术在商业上得到采用,并产生一种在大气压下可稳定存储的固体。他们希望最终将其扩大规模以用于工业用途。

Lingoc副教授说:

“这与新加坡这样的天然气进口国特别相关,新加坡的95%的电力来自天然气。这种储气技术的发展将有助于提高该国的能源安全。”

新加坡国立大学

新加坡国立大学是新加坡最高学府。在教学、研究以及创业方面于世界上都具有卓越的领先优势。在QS亚洲大学排名中,新加坡国立大学连续两年称霸亚洲学府

新加坡国立大学学科门类齐全,开办了60个本科专业,设有人文和社会科学、理学、工学、商学、法学、建筑学、电脑学、杨潞龄医学院和杨秀桃音乐学

新加坡国立大学是一所研究型大学,拥有坚实的教研团队及生机盎然的学术研究文化,积极参与各类研究项目,为新加坡乃至世界作出实质贡献。

新加坡国立大学的研究策略是:层次要高、范围要广,秉持着今日研究解决明日问题的态度,从中结出丰硕的卓越研究成果。也通过跨领域协同效益,强化研究成果的影响力。会定期跟政府部门、业界及优秀的海内外学术伙伴合作和科研成果交流,以确保新加坡国立大学的研究能真正解决现实世界的问题。

新加坡国立大学提供优质的转型教育,开拓环球视野亦着重体现亚洲观点,期许将全球不同国家与背景的莘莘学子培养成信心十足、德才兼备,勇于克服明日挑战的世界公民。致力为学生提供全方位的综合性教育,采取跨科系跨领域的教学模式。除了课堂上的学习,也极为重视体验式的教学,也不时提供许多海外发展及学习机会,助学生开拓视野、积累海外经验。

新加坡国立大学还开展海外课程和其他创新教育课程,拓展学生的知识面与全球视野。新加坡国立大学针对专业人士的需求,开办一系列专属高管人员的精选课程,其中有些以中文授课。

新加坡国立大学的高管人员教育课程主要有高级公共行政与管理硕士学位课程与新加坡国立大学亚太EMBA硕士学位课程。新加坡国立大学研究生课程专业广泛,教学形式有授课学习及项目研究两种,在内容与形式上可以对应同学们的不同兴趣、爱好及专长,让他们可以进一步发展自身潜能,成为职场优秀人才。

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