우리가 대량 생산할 수없는 화석 연료에는 무엇이 있습니까?


35

연료는 다른 분자 사슬로 구성되어 있기 때문에 제 질문은 동일한 분자 구조를 만들 수없고 실험실에서 동일한 구조를 재현 할 수없는 이유가 무엇입니까?

나는 이것에 더 많은 방법이 있다는 것을 이해하고 그것이 보이는 것처럼 간단하지는 않지만 그것이 내가 묻는 이유입니다. 이와 같은 일을하는 데 어떤 어려움이 있습니까? 우리는 같은 구조를 만들 수 없습니까?

또한 참고로 연료에 이미 사슬 안에 산소 분자가 있거나 밸브를 사용하여 산소가 혼합 될 때까지 이러한 분자를받지 않습니까?


19
여기나 화학위원회에 속합니까?
경주 열

8
오일은 다양한 방법으로 생산할 수 있지만 문제는 아닙니다. 문제는 실험실에서 제조하는 것이 지상에서 시추하는 것보다, 특히 우리가 사용하는 양보다 훨씬 많은 비용이 든다는 것입니다.
vsz

15
기술적으로 에너지.
Tobia Tesan

3
무엇에서 만들까요? 얇은 공기?
Monica와의 가벼움 경주

5
에너지가 가장 중요합니다. 또한 저렴한 수소 공급원입니다. 석탄에서 석유를 만드는 것은 매우 쉽지만 제한된 시나리오에서만 유용합니다. 기술적으로 이산화탄소를 포획하고 물을 사용하여 합성 오일을 제조하는 것이 가능하지만, 1) 막대한 순 에너지 손실과 2) 단지 재료를 시추하는 것보다 훨씬 비쌉니다. 그러나 비용이 많이 들기 때문에 기름이 다 떨어지기 시작하면 걱정하지 마십시오 (더 빨리 일어날 수는 없습니다).
Luaan

답변:


46

땅에서 나오는 기름은 식물성 플랑크톤과 동물성 플랑크톤이라고도 불리는 조류와 미세 동물의 퇴적물 인 탄화수소 화합물의 혼합물입니다.

과학자들은 이미 합성 화석 연료를 만들었습니다.

노력

1 . 캘리포니아 샌디에고에는 Synthetic Genomics와 Exxon Mobil이라는 회사가 조류를 사용하여 석유를 만들기 위해 3 억 달러 (실제로는 훨씬 더 큰) 노력을 기울이고 있습니다. 조류의 지방 형태 인 지질은 원유의 주요 성분입니다.

발췌 : http://www.sandiegouniontribune.com/news/2009/jul/15/1n15algae001356-deal-blooms-algae-biofuel-research/?uniontrib

유전체학의 선구자 인 J. Craig Venter가 이끄는 샌디에고 생명 공학 회사는 조류로부터 바이오 연료 개발을위한 3 억 달러 이상의 자금을 포함 할 수있는 Exxon Mobil과의 계약을 체결했습니다.

인간 게놈 시퀀싱에서 그의 역할로 가장 잘 알려진 벤터는 어제 그의 회사 인 Synthetic Genomics는 전세계의 수천 종의 조류를 연구하기 위해 지역 온실 및 시험 시설을 계획하고 있다고 말했다.

궁극적 인 목표는 태양 에너지를 사용하여 이산화탄소를 오일과 탄화수소로 대량으로 변환하는 조류를 가공하는 것입니다. 이는 자연적으로 발생하는 조류에 비해 엄청나게 비싼 일입니다.

현재 위의 프로젝트는 실패했으며 다시 드로잉 보드로 돌아 왔습니다.

발췌 : https://www.technologyreview.com/s/515041/exxon-takes-algae-fuel-back-to-the-drawing-board/

이러한 노력은 값싼 조류 연료의 코드를 깨뜨리지 않은 것 같습니다. 회사 간의 새로운 합의에 따라 Exxon은 Synthetic Genomics를 실험실로 다시 보내 기본 과학을 수행합니다. 이제는 게놈에 큰 변화를 가하는 완전히 새로운 과학, 심지어 완전히 새로운 것을 만들어내는 시점까지의 이름을 가진 기술인 합성 유전체학에 초점을 맞출 것이다. 목표는 동일하게 유지됩니다. "신속하게 번식하고 높은 비율의 지질을 생산하며 환경 및 운영 조건을 효과적으로 견딜 수있는 균주를 개발하는 것"

2 . Chevron은 조류를 석유 생산 원료로 사용하기 위해 Catchlight Energy라는 회사와 공동 노력을 기울이고 있습니다. 또한 쉐브론은 세계 최대의 임산물 회사 중 하나 인 Weyerhaueser Co와 제휴하여 목재 폐기물 사용을 시작했습니다. 목재에서 발견되는 리그 노 셀룰로오스는 석유의 성분이기도합니다.

발췌 : http://investor.chevron.com/phoenix.zhtml?c=130102&p=irol-newsArticle&ID=984280&highlight=

Chevron Corporation (NYSE : CVX)과 Weyerhaeuser Company (NYSE : WY)는 오늘 셀룰로스 기반 소스에서 바이오 연료 생산의 상용화 가능성을 공동으로 평가할 LOI (Letter of Intent)를 발표했습니다.

이 회사는 목질 섬유 및 기타 비 식품 셀룰로오스 공급원을 자동차와 트럭을위한 경제적이고 깨끗하게 연소되는 바이오 연료로 전환 할 수있는 기술 연구 및 개발에 중점을 둘 것입니다. 공급 원료 옵션에는 Weyerhaeuser의 기존 산림 및 제 분소 시스템과 Weyerhaeuser의 산림 재배 농장에 심은 셀룰로오스 작물의 광범위한 재료가 포함됩니다.

본질적으로, 이러한 유기 물질이 오일 및 천연 가스로 변하는 데 수백만 년이 걸리는 유일한 이유는 이러한 물질이 석유로 변환 될 정도로 온도와 압력이 높은 깊이에 묻히는 데 시간이 오래 걸리기 때문입니다 .

실제로 조류에서 기름으로 변환하는 데 걸리는 시간은 수백 년이 채 걸리지 않을 수 있으며, 이는 지질 학적 환경에서 온도와 압력의 변화가 느리기 때문입니다.

기름은 1000 년 전의 어린 퇴적물에서 생성되어 발견되었으므로 수백만 년이 필요하지 않습니다. 산업 환경에서이 모든 작업은 몇 시간 또는 며칠 안에 수행 할 수 있습니다.

도전

실험실에서는 유기 물질을 수증기 (약 150 기압)의 물로 불활성 대기에서 가열 (~ 320C)하여 수백만 년이 걸리지 만 실험실에서 며칠 만에 걸리는 자연 과정을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 이것은 단순한 열역학 때문인데, 100C에서 수천 년 또는 320C에서 며칠이 비슷한 제품을 제공합니다.

이 기술은 미성숙 한 암석이 더 깊게 묻힌 경우 원유를 생산할 수 있는지 여부를 분석하는 데 사용됩니다. 따라서 오일 저장소를 검색하는 도구로 사용할 수 있습니다.

시스템에 너무 많은 에너지를 투입해야하므로 대규모로 수행하는 것은 경제적으로 불가능합니다.

사이드 것

이 시점에서

휘발유의 화학 성분에는 에탄올 혼합 휘발유 또는 메탄올 혼합 휘발유와 같은 산소가 들어 있지만 산소처럼 행동 할 수는 없습니다. 따라서 외부의 산소, 즉 공기가 필요합니다. 이 두 구성 요소가 점화되면 연소되어 에너지를 방출합니다. 기본 화학.

연소 행정 중에 실린더 내부에서 일어나는 반응은 다음과 같습니다.

2C 8 H 18 + 25O 2 → 16CO 2 + 18H 2 O

이것이 도움이되기를 바랍니다!


5
정말 대단합니다. 좋은 정보와 탄탄한 참조. 잘 했어.
JPhi1618

1
과연. 다음 단계입니다. +1
DucatiKiller

1
인상적인 디테일이지만 에너지에 관한 모든 것입니다. 충분한 에너지 화학자가 있다면 무엇이든 만들 수 있습니다.
nekomatic

3
@LostPecti : 두 가지를 혼합하고 있습니다. 하나죽은 유기체 로부터 연료를 만드는 것입니다 . 이것이 바로 열, 압력 및 산소 부족이 밀레니아의 다양한 유기체에서 연료를 생성하는 방식입니다. 실험실에서 더 빨리 가열 할 수 있지만 (열이 더 많고 압력이 더 높음) 죽은 유기체를 빠르게 대량 생산하여 공정에 투입 할 수있는 방법이 필요합니다. 다른 하나 는 살아있는 식물이 잎과 나무 대신 연료를 생산하기 위해 광합성을 사용하도록 만드는 것입니다. 식물은 자연적으로 그렇게하지 않습니다. 생물학을 바꾸려면 유전자 조작을해야합니다.
Guntram Blohm은 Monica

1
@ saurabh64 옥탄 (모든 알칸과 마찬가지로)에는 산소가 포함되어 있지 않습니다. 옥탄에 대한 화학식은 C8H18이다 (유일한 구성 원소는 탄소 및 수소이다). 가솔린은 옥탄을 포함하여 다양한 화학 물질의 혼합물입니다. 다른 화학 물질 중 일부에는 산소가 포함되어 있습니다. 일부 가솔린 블렌드는 에탄올 (에틸 알코올)을 포함한다. 알코올은 산소 및 수소 인 하이드 록실 라디칼 (OH)을 포함한다. 따라서, 휘발유는 산소를 함유 할 수 있지만, 그 명칭에서 알 수 있듯이 수소와 탄소의 화합물 인 1 차 탄화수소 성분이 아니라 2 차 성분과 첨가제에 함유되어 있습니다.
Anthony X

42

우리가 재생할 수없는 화석 연료에는 에너지가 있습니다.

우리는 도시 가스 (메탄 대체물), 합성 가솔린 , 바이오 디젤 등 약 2 세기 동안 한 형태로 합성 화석 연료를 만들어 왔습니다 . 그러나 바이오 디젤을 제외하고는 이들 모두가 생산하는 데 상당한 에너지를 소비하는 반면 화석 연료는 땅에서 펌핑 할 수 있습니다.

이로 인해 천연 화석 연료를 사용할 수없는 경우에만 합성 물질이 사용되었습니다. 도시 가스는 북해 유전을 발견하고 천연 가스를 수송하는 기술을 개발하기 전에 사용되었으며, 합성 가솔린은 제 2 차 세계 대전 중에 천연 버전에 접근 할 수 없었던 독일에 의해 사용되었습니다.

합성 연료를 만들기위한 현재의 노력은 식물이나 조류를 중심으로하므로 태양으로부터의 자유 에너지를 이용할 수 있습니다.


4
작은 이쑤시개 : 바이오 디젤은 또한 많은 양의 에너지를 생산하지만, 우리는 원자재를 공급하기 위해 재배되는 식물 인 "저렴한"태양 광 발전에 그 대부분을 아웃소싱 할 수 있습니다. 이 식물들은 전환에 매우 비효율적이며 토지 면적 (그리고 우리가 조류를 갈 때까지 토양 품질 : P)에 대해 매우 까다 롭지 만 돌보는 것은 간단하고 자본 투자가 거의 필요하지 않습니다. 물론, 화석 연료를 고갈시키기위한 치료제로서 토양을 고갈시키는 것은 가장 좋은 생각은 아닙니다. 최소한, 우리는 폐기물을 재활용하는 데 훨씬 더 많은 것을 가져야합니다.
Luaan

2
허용 된 답변과 달리이 문제는 문제의 원인입니다. 수백만 년 동안 빛나는 태양은 토양과 대기를 평형에서 멀어지게하여 우리가 그 에너지를 추출 할 수있는 형태로 남겨 두었습니다. 화석 연료는 쥬라기의 태양열과 지열로 저장됩니다. 우리는 부자 아빠처럼 그것을 물려 받았습니다. 우리는 상속을 통해 길을 가고 있습니다.
Dan Sheppard

35

다른 대답은 기술적으로 옳습니다. 그들이 말했듯이, 그 안에 들어있는 것은 에너지 , 또는 탄화수소 , 또는 당신이 부르고 싶은 것입니다. 타는 물건. 불행히도, 열역학의 처음 두 가지 법칙에 따르면 인공적 으로 물질에 에너지를 넣는 것은 나가는 것보다 더 많은 에너지를 소비 할 것이기 때문에 수익성이 떨어질 수 있습니다. 전원이 아닌 배터리].

그러나 식물은 태양으로부터 자유롭고 자연스럽게 우리에게 에너지를 공급 합니다. 그래서 사람들은 그것들을 바이오 연료로 만들었습니다.

그러나 우리 대부분은 바이오 연료로 자동차를 운행하지 않습니다. 그렇기 때문에 실제로 묵시적인 질문에 대답 하지 않습니까? 우리는 왜 여전히 땅에서 그것을 얻고 있습니까?

빠진 것은 volume 입니다.

100 년 전, 보스턴에있는 한 공장의 한 통에서 21 명의 사람들을 죽일만큼 큰 조석을 만들기에 충분한 당밀이 제조되었습니다.

보스턴 당밀 재해

오늘날 모든 것이 놀랍도록 옥수수 시럽이 얼마나 더 많이 있어야하는지 상상해보십시오 .

런던 맥주 홍수로 8 명이 익사하고 2 채의 집이 파괴 되면서 비슷한 상황이 발생했습니다 .

오늘날 우리가 얼마나 더 마셔야하는지 상상해보십시오! 상상할 수없는 양. 그 맥주, 모든 차, 소다, 생수, 우유 등에 첨가하십시오.

이제이 물질들이 거의 전부 물로 만들어지지 않았다고 상상해보십시오. 그것들은 농축 시럽으로 만 만들어졌지만 같은 양으로 만들어졌습니다. 이 양을 인위적 으로 생산할 있습니까? 아닙니다. 우리는 이미 생산 한계에 있습니다.

물을 뿌려도 가격을 보자. 2016 년 3 월, 갤런의 평균 미국 가격 :

$1.96 Unleaded regular.
$2.20 Kool-Aid, Lemonade from concentrate:
$2.37 Soda (2l/$1.25 budget deal)
$3.16 Milk
$3.60 Hot Chocolate from powder (am drinking this now!)
$10.50 Homebrew beer from a kit.

빠른 검색에서 찾을 수있는 가장 저렴한 가격을 체리 픽으로 선택하더라도이 모든 것들은 약 90 %까지 물을 뿌렸습니다. 연료보다 비쌉니다.

그럼에도 불구하고 휘발유 생산은 이들 모두를 완전히 뒤흔들고있다 .

필수 XKCD 이미지 : 휘발유 량은 미쳤다

[[측면 참고 :이 파이프의 웅덩이는 약 1mm 깊이로 각 사람이 매일 평균적으로 얼마나 많이 사용하는지]]

볼륨 은 비밀 소스입니다. 부피는 석유 / 가솔린이 트럭이 아니라 전국에 파이프로 공급되는 물 이외의 유일한 액체 인 이유입니다. 그리고 볼륨은 인공적으로 자동차 연료를 생산할 수없는 이유입니다.

노력이 진행되는 동안, 전기 자동차가 어쨌든 몇 년 안에 내연 기관을 쓸모 없게 만들므로 발전소, 발전기, 항공사 연료 및 가정 난방에 주로 사용됩니다.


3
최고의 응답, 서식, 모양 및 느낌 .... 롤. 좋은 대답입니다. 사이트에 기여해 주셔서 감사합니다. 건배.
DucatiKiller

3
예. 사람들은 가스 가격에 대해 불평하지만, 에너지 원이 얼마나 저렴하고 콤팩트한지에 대해 정말로 감사하는 사람은 거의 없다고 생각합니다.
Digital Trauma

11

그들은 할 수있다

그들은 실험실에서 다양한 고분자 사슬과 심지어 탄화수소까지 함께 묶었습니다. 캘리포니아 대학교 버클리가 지금하고 있습니다. 실제로 수행되고있는 문제는 아닙니다. 그것을하는 비용입니다. 현재 시장에서 경쟁력을 갖춘 것은 경제적으로 불가능합니다. 죽은 공룡을 땅에서 꺼내는 다른 방법은 훨씬 저렴합니다.

다음은 UC 버클리가 E. Coli 박테리아를 사용하여 휘발유 대체물을 생산 하는 링크 입니다.

바이오 연료에 대한 흥분은 잘못된 위치에있을 수 있습니다. 노벨상을 수상한 화학자 폴 크루 첸 (Paul Crutzen) 은 바이오 연료 생산 과정에서 생성 된 아산화 질소 배출이 현재의 연료 솔루션보다 지구 온난화에 더 크게 기여한다고 밝혔다.

따라서 생물 폐기물에서 실험실에서 생산 된 연료에 대해 모두 흥분하기 전에 생물학적 물질을 변환하거나 솔루션을 찾을 수있는 더 나은 프로세스를 찾아야합니다.

현재 바이오 연료가 시장에 출시되고 표준 연료와 혼합되어 있습니다. 그중 하나 인 에탄올은 옥수수에서 추출됩니다. 그 결과 의도하지 않은 결과는 중남미 옥수수 재배자들이 옥수수를 생산자에게 연료로 판매하고 있으며 옥수수 가격을 너무 많이 올려서 사람들이 실제로 음식을 공급하는 탄수화물 기지가 더 많기 때문에 사람들이 실제로 굶주리고 있다는 것입니다 자동차의 가스 탱크에서 가치가 있습니다. 거기에 있습니다.


2
식량 가격이 상승한 것은 남미뿐만 아니라 북미에도 있습니다. 연료 가격이 내려가더라도 식량 가격은 그렇지 않았으며 이는 직접적으로 반영됩니다.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

4

지상의 석유는 다른 분자의 혼합이지만 태양으로부터 에너지로 만들어 졌다는 사실을 공통적으로 가지고 있습니다. 따라서 분자의 모양을 알면 적절한 실험실 장비의 성분을 조립하고 열 (에너지)과 가솔린을 추가 할 수 있습니다. 그러나 (열역학 법칙으로 인해)이 작업을 수행하는 데 드는 에너지 비용은 제품에 포함 된 에너지를 초과하므로 공정의 에너지 손실이 발생합니다. 그래서 우리는 우리 자신의 화석 연료를 만들지 않습니다.

마일리지를 개선하기 위해 몇 년 전 자동차에 애드온으로 판매 된 "수소 발생기"가 그렇게 할 수없는 것과 정확히 같은 이유입니다. 자동차 전기 시스템에서 요구되는 에너지는 작지만 항상 생성 된 에너지를 훨씬 초과합니다.

그리고 부상에 대한 모욕을 더하기 위해, 산소와 석유를 ​​결합 할 때 방출되는 에너지는 분자의 다른 원소를 재 배열합니다. 부산물 중 하나는 이산화탄소입니다. 우리는 식물이 결국 햇빛과 함께 그것을 탄소 기반 제품으로 다시 바꾸어도 우리가 원한다면 다시 태울 수 있다고해도 좋아하지 않습니다.

"재생 가능"에너지에 대한 추구는 태양 에너지를 (하루에) 신속하게 포착하여 통제 된 방식으로 추출 할 수있는 방식으로 저장하는 것을 찾는 것입니다. 우리는 "야간"오일을 요구하고 있습니다. 광전지와 터빈은 에너지가 필요할 때 항상 작동하는 것은 아닙니다.

이제 사진을 얻습니다. 우리가 생산하는 것보다 더 많은 에너지를 소비하지 않으면서도, 심지어 원하는 수소조차도 연료를 만들 수 없습니다.


보너스 포인트의 경우 오늘날 수소를 생산하는 가장 경제적 인 방법은 석유입니다. 석유 의존성을 석유 의존성으로 대체하여 추가 문제가 발생한 것을 축하드립니다! : P 즉, 합성 휘발유와 수소는 에너지 저장을위한 흥미로운 매체가 될 수 있습니다. 또는 핵무기, 당신의 보트를 떠 다니는 것이 무엇이든.
Luaan

3

아무것도.

현재 사용중인 화석 연료의 모든 것은 대량 생산 될 수 있습니다.

지면에서 펌핑하는 것보다 비용이 많이 듭니다.

화석 연료는 에너지를 저장하는 데있어 저렴하지만 비효율적 인 방법 일뿐입니다.

세계에 값 싸고 효율적인 에너지 원이 있다면, 그 에너지를 석유 화학 물질로 저장 하는 노력을 낭비하지 않을 것 입니다. 우리는 직접 전기 자동차, 또는 수소 연료 전지와 같은 더 효율적인 것을 가지고있을 것입니다.

결국, 당신의 질문에 대한 답은 .. 돈입니다.


1
비효율적입니까? 휘발유의 에너지 밀도는 46.4 MJ / kg입니다. 비교하면, 리튬 이온 배터리는 1.8 (25 배 더 적음)입니다. 천연 가스는 55.5에서 조금 나아지지만 보관하기가 더 위험합니다. 훨씬 나아지기 위해서는 220 만 MJ / kg의 플루토늄 또는 우라늄 (81 백만)과 같은 핵이 필요합니다. 이제는 효율적입니다.
Paul Chernoch

2

큰 해답이 있지만 가장 간단한 화학 기반의 해답은 생물학적 시스템 이외의 다른 탄소-탄소 결합을 효율적으로 형성하는 것이 거의 불가능하다는 것입니다. 우리는 H 할 수 있습니다 (2) 물을 전기 분해에 의해, 우리는 기존에 바이오 연료가 더 유용 할 (균열) 생물학적 탄화수소 또는 고분자 탄소 (석탄)을 분해 할 수 있지만, 아직, 광합성은 CO에서 탄소를 이동 이길 수 없다 2 연료.


예, 우리는 1913 년 이래로 간단한 방법을 가졌습니다 : P 제 2 차 세계 대전 독일은 합성 가솔린과 윤활제를 꽤 오랫동안 사용했습니다. 식물은 탄화수소에서 태양 에너지를 포착하는 데 매우 비효율적입니다. 그들이 중요한 것은 유일하게 많은 수의 물질이 있고 너무 비싸기 때문입니다. 물론 대기 중 이산화탄소의 농도는 작기 때문에 공정이 복잡하므로 생산에 집중할 수 없습니다. 더 나은 접근 방법은 연소 후 이산화탄소를 공기와 혼합하지 않고 포집하는 것입니다.
Luaan

2

논외 질문에 대한 좋은 답변이 있습니다. 어떤 사람들은 "비용"의 문제를, 어떤 사람들은 "에너지"의 문제를 말합니다. 그래도주의하십시오 : 이것들은 실제로 똑같습니다. 비즈니스가 실행 가능한지 확인하려면 몇 가지 기본 회계를 수행해야합니다. 가장 기본적인 회계는 "에너지 인"- "에너지 아웃"균형입니다. 실험실에서 탄화수소를 만드는 경우 에너지 보존 원칙과 100 % 효율적인 장치를 만들 수 없다는 불행한 사실 때문에 항상 손실이 발생합니다. 당신은 결코 깰 수 없습니다.

탄화수소 체인보다 실험실의 에너지 원을 저장하고 전달하는 더 효율적인 방법이있을 수 있습니다.


1

우리는 석유 화학 (땅에서 추출 또는 방출 된 탄소 화합물)을 두 가지 뚜렷한 목적, 즉 모든 종류의 물건을 제조하기위한 연료와 원료로 사용한다는 점을 명심하십시오. 석유 화학에 대한 의존을 제거하려면 두 가지 용도를 모두 해결해야합니다.

석유 화학을 에너지 원으로 대체하려면 풍력 터빈이나 태양열 어레이 등을 통해 재충전되는 배터리와 같은 다른 방법으로 에너지를 저장하고 방출하는 것이 좋습니다. 그러나 대부분의 화석 연료 대안은 편의성, 용량 (무게 또는 부피 별 특정 에너지), 전력 밀도 (무게 또는 부피 별), 취급 / 보관 안전성 (수소 생각), NIMBY (생각 생각) 등의 문제가 있습니다. 휘발유, 디젤, 제트 연료 등으로 탱크를 채우고 엔진을 발사하여 비교적 가볍고 컴팩트 한 것은 말할 것도 없습니다. 따라서 항공기와 같은 일부 응용 분야의 경우 현재의 방식으로 모든 전원 공급 장치를 계속 사용하는 것이 더 가능하지만 석유 대신 대체 연료를 고려하는 것이 바이오 연료입니다.

석유 화학 제품을 제조 원료로 교체하려면 현대의 세계에서 파생되는 모든 것을 고려해야합니다. 플라스틱, 솔벤트, 염료, 윤활제, 접착제 등. 원유에서 추출한 흥미로운 분자는 모두 다른 방법으로 생산해야합니다.

어느 경우이든, 이들 석유 화학 물질은 각각 대규모로 생산되어야한다. 우리는 지구촌 공동체로서 주변을 돌아 다니면서 많은 양의 연료를 태우고 있으며, 석유로 모든 종류의 물건 (대규모로도)을 만듭니다. 세 가지 큰 일이 있습니다.

  1. 지상에서 추출하지 않은 물질 (예 : 이산화탄소 및 물)에서 화학적 및 / 또는 생물학적 과정으로 대체 물질 (옥탄 또는 기타 탄화수소)을 만드는 방법을 알아 봅니다. 흥미로운 결과가 항상 나오고있는 것에 대한 지속적인 연구가 있습니다.

  2. 프로세스를 수요에 맞는 수준으로 확장하십시오. 우선 대규모 투자가 필요하다. 누가 돈을 쓸까요? 또 다른 경우 : 이산화탄소와 물을 공정에 넣고 탄화수소를 배출하려면 에너지를 추가해야합니다. 에너지는 어딘가에서 나올 수 있습니다. 이는 어느 정도 규모의 석유 화학 물질을 합성하는 데있어 중요한 고집이 될 수 있습니다. 우리는 광대 한 태양 / 바람 농장을 건설합니까? 이것이 전세계 환경에 어떤 영향을 미칩니 까? 우리는 더 많은 핵을 건설합니까?

  3. 경제적으로 실행 가능하게하십시오. 사람들은 비 석유 연료 또는 소비자 제품에 대해 소액의 보험료를 지불하도록 설득 될 수 있지만 한계가 있습니다. 비 석유 공정이 오늘날의 우물 및 정유 시설의 경제에 근접 할 수 있습니까?


원유는 길이가 다른 탄화수소 사슬입니다. 실제로, 임의의 탄화수소는 수소를 이용하는 산업 공정에서 임의의 다른 탄화수소로부터 제조 될 수있다. 수소는 천연 가스 또는 물의 전기 분해로 얻을 수 있습니다. 대부분의 오일은 휘발유, 디젤, 제트 연료 등으로 정제됩니다. 일단 운송 용도로 사용하면 다른 모든 용도의 석유에 필요한 규모를 이미 보유하고 있습니다. 플라스틱? 용제? 염료? 윤활유? 접착제? 운송 용도로 사용할 수있는 스케일이 있으면 문제 없습니다.
juhist

@juhist Refinery 공정은 주로 증류 및 분해입니다. 특정 원료, 예를 들어 옥탄을 투입 원료로부터 분리하기위한 증류 및 크래킹-장쇄 분자를 더 짧은 / 더 작은 분자로 분해. 그들은 자동차 또는 디젤 또는 제트 연료를 포함하는 탄화수소에 사용되는 헵탄 및 옥탄과 같은 분자를 "요리"하지 않습니다. 이러한 제품에 대한 현재 수요를 충족 시키려면 산업 규모의 경제에 필요한 프로세스를 최적화하기 위해 연구에 막대한 투자와 실제 구현을위한 막대한 투자가 필요합니다. 그리고 다시 : 에너지가 어디에서?
Anthony X

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복용 실제 '우리가 처음부터 연료를 만드는 대신 지상의 그것을 밖으로 펌핑하지 않는 이유는? "질문하는 것은 말해서, 난이 핵심 문제는 에너지라고해야 할 것 -보다 구체적으로 에너지 절약 . 연료는 에너지 원이 아니라 배터리와 같은 에너지 저장 메커니즘입니다. 연료 연소에서 나오는 에너지가 무엇이든, 먼저 연료를 생성하기 위해 먼저 모아야합니다. 제로섬 게임입니다. 화석 연료가 다른 점은 자연이 유기 저장고 (예 : 식물)에 태양 에너지를 모으고 우리가 찾을 수 있도록 지상에서 격리시키는 데 수억 년이 걸렸다점입니다 .

그리고 지금 우리는 그 자원 을 축적하는 보다 백만 배 빠르게 소비하고 있습니다 . 우리는 빌린 시간에 살고 있습니다!


0

우리는 합성 연료를 대량 생산할 수 있습니다. 독일은 제 2 차 세계 대전 (화석 출처는 있지만) 의해 수행되었습니다 . 필요한 것은 탄소와 수소입니다.

불행하게도, 탄소는 일반적으로 이산화탄소 (및 화석 연료, 그러나 문제에서 구체적으로 배제됨)의 형태로 존재하며 물 형태의 수소이다. 수소와 탄소를 분리하려면 에너지가 필요합니다. 탄소와 수소는 화학 반응에서 탄화수소로 간단하게 결합 될 수 있습니다.

다행히 에너지는 지구상에서 풍부한 자원입니다. 에너지를 생산하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 하나는 직간접 적으로 태양 에너지를 수확하는 것입니다. 간접적 인 수단으로는 풍력, 수력, 심지어는 재생 가능한 바이오 연료 및 (신의 금지) 화석 연료도 있습니다. 직접은 태양 광 또는 집중 태양열 전력을 의미합니다. 직접적인 방법은 수십억 년 동안 오늘날 사용되는 것보다 훨씬 더 많은 에너지 사용을 허용합니다.

에너지를 생산하는 또 다른 주요 방법은 원자력이며 이는 또한 풍부한 자원입니다. 해수와 일반 화강암 암석 에는 태양이 우리를 확대하고 파괴 할 때까지 수십억 년 동안 현재 에너지 사용 수준을 유지할 수있는 충분한 U-238 이 있습니다 .

주요 문제는 비용입니다. 제 2 차 세계 대전 당시 독일이 보여준 것처럼 합성 연료를 생산하는 시설은 비싸지 만 작동 할 것입니다. 물에서 수소를 전해하는 시설도 저렴하지 않습니다. 대기에서 이산화탄소를 추출하는 것도 비용이 든다. 또한 에너지 생산에도 비용이 들지만 태양 광 비용은 급격히 감소하고 있으며 미래의 청정 세계에서 에너지 생산 선택이 될 수 있습니다.

합성 연료를 생산하는 것은 그리 멀지 않은 꿈입니다. 오늘날 Neste는 NEXBTL 을 생산합니다. NExBTL 은 일반 디젤과 동등한 바이오 소스에서 디젤로 생산되며 자동차 개조가 전혀 필요하지 않습니다. 현재 핀란드에서 바이오 가솔린을 생산하기위한 바이오 리파이너리를 건설 할 계획이 있습니다. 따라서 탄소와 수소를 합성 연료로 전환하는 것은 문제가되지 않습니다. 바이오 디젤과 바이오 가솔린을 모두 생산할 수 있습니다.

나머지 문제는 다음과 같습니다.

  • 에너지 비용. 태양 전지 비용을 빠르게 줄임으로써 수십 년 동안 비 문제가 될 것입니다. 대규모 간헐적 인 재생 가능 에너지 생산으로 인해 독일의 에너지는 이미 부정적인 비용을 겪고 있습니다. 우리가해야 할 일은 훨씬 더 간헐적 인 재생 에너지를 설치하여 에너지가 마이너스 비용 인 기간을 연장하는 것입니다.
  • 이산화탄소 포집 비용. 처음에는 산업 및 전력 생산 원에서 포착 될 것이지만, 결국 미래의 깨끗한 세상에서는 CO 2 배출원 이 없기 때문에 공기와 분리되어야 합니다 (포획이 어려운 이동원 제외). .
  • 물의 전기 분해 비용. 오늘날 전기 분해보다 천연 가스에서 수소를 생산하는 것이 더 저렴합니다. 그러나 내일, 에너지 비용의 하락으로 인해 비용이 다를 수 있습니다.
  • 고갈되지 않은 큰 유전은 최소 한계 비용으로 수십 년 동안 석유를 생산하는 데 사용될 수 있습니다. 화 석유 가격은 수요와 공급이 균형을 이루는 수준에서 안정 될 것입니다. 이것은 정부가 사용을 금지하거나 사용에 세금을 부과하지 않는 한 화석 유가 오랫동안 사용될 것이라는 것을 의미합니다.

남아있는 것은 합성 연료가 어느 정도 필요한지입니다. 전기 자동차는 확실히 그 생존력을 보여 주었기 때문에 이러한 합성 연료가 도로 운송이 아닌 항공에 의해 사용될 수 있습니다.

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