低碳燃料可作为传统化石燃料的替代品,私家车、卡车、越野车、轮船等交通工具均可使用,便于实施且效果显著,被越来越多企业所接受。
那么,到底什么是低碳燃料?低碳燃料有哪些呢?
今天,就跟随康哥的脚步开启低碳燃料之旅吧!
天然气和丙烷
虽然天然气和丙烷属于化石能源,但与传统能源相比,它们属于低碳燃料。燃烧一定量的天然气或丙烷,比燃烧等量汽油或柴油释放更少的二氧化碳。
开采石油会伴随产生一定量的天然气。当开采现场没有收集及运输天然气设备时,这些伴生天然气只能被白白烧掉。如果将这些天然气替代柴油,为机械工程设备提供动力,不仅可以节省资金,减少排放,还有助于保障燃料供应。
CNG、LNG、LPG
压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)或液化石油气(LPG,丙烷的一种形式)可以作为燃料,为牵引拖车、牵引车、自卸车、公共汽车和其他商用车辆、船舶等提供动力,帮助用户以较低的成本降低车辆碳排放。
沼气和可再生天然气
沼泽和哺乳动物(尤其是奶牛)在消化过程中可产生大量有机物,厌氧细菌可通过分解这些有机物产生甲烷、二氧化碳和硫化氢,这一过程所产生的气体被称为沼气。
沼气也是垃圾填埋场发酵的产物之一。由于甲烷是一种比二氧化碳威力更强的温室气体,因此垃圾填埋场需要收集沼气,以防止其排放到大气中。有的垃圾填埋场将收集到的沼气烧掉,有的则有效地利用沼气,将其通过专门设计的沼气内燃机发电机组进行发电;或将沼气作为火炉的燃料或者用于锅炉生产热水或蒸汽。
沼气具有减碳价值,因为沼气的收集和生产使用可以避免碳排放。沼气提纯可将甲烷与其他不需要的成分分离,获得可再生天然气。可再生天然气可以与天然气完全互换,也可汇入天然气管道或自行使用。
沼气可以在废水处理厂和牲畜养殖场进行工业化生产,可以利用现场沼气发电机组产生的余热对沼气池进行加热保温,以促进厌氧发酵,这就是“热电联产”的典型应用案例。
利用沼气或可再生天然气驱动燃气发电机组发电,是利用可再生资源生产无碳电力的一种方法。与太阳能电池板和风力涡轮机产生的可再生电力不同,沼气和可再生气体发电机产生的电力可以按需提供,因而可以用低碳清洁的方式提供随时可用的电源,为现场设施供电。因此,很多数据中心、医院、工业设施,正不断探索沼气和可再生气体发电机组的应用,并加大投资。
加氢植物油
加氢植物油(HVO)是一种类似柴油的燃料,有时被称为可再生柴油或绿色柴油,可在不使用任何化石资源的情况下生产。HVO可通过不同的原料如植物油、牛脂或用过的食用油制作。这种燃料与生产生物柴油的原料相同,不过生产方法不是酯交换法,而是加氢处理法。使用 HVO代替传统化石燃料有助于改善空气质量。与常规柴油相比,最高可减少90%的温室气体排放。
生物柴油
生物柴油是一种独特燃料,通过酯交换化学过程制成。酯交换过程产生脂肪酸甲酯或FAME,生物柴油主要由这些分子组成。符合可再生柴油行业标准的燃料可作为化石柴油代用品。相比之下,生物柴油必须与化石柴油混合才能用于大多数车辆。
当可再生柴油和生物柴油燃烧时,虽然也有碳排放进入大气,但这些碳原子正是原料植物从大气中通过光合作用吸收的。因此,它们属于无二氧化碳排放的燃料或碳中和燃料。
e-fuels
e-feuls是近年迅速发展起来的一种合成低碳/无碳燃料。它使用太阳能、风能和水电等可再生电力,由以CO₂和水为主的无机原料制成。该类别包括多种碳氢燃料,如e-甲醇、e-柴油和e-甲烷,以及非碳氢燃料,如氨。
氢气
氢在燃烧时不释放任何碳,但并非所有制氢过程都是低碳的。
目前大多数氢气都是通过甲烷、水蒸气经化学反应,通过一种称为蒸汽甲烷重组的过程产生,过程中有大量CO₂产生且未被捕获(除非甲烷原料为沼气,制氢过程才为碳中和)。
另一种制氢方式是电解水。电解是能源密集型工艺,当使用可再生电力进行电解时碳排放为零,制得的氢气即“绿氢”。目前绿氢已在多个领域进入商业化应用,包括轨道交通、私家车、燃气涡轮发动机、内燃机发电机组等,绿氢也可以用作其他e燃料的原料。
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