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

315天前     495

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。

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

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。”

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