下水道气体如何提供清洁的可再生能源

  • 2021-09-16 18:16:05
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科学家们已经开发出一种以具有成本效益的方式将下水道气体转化为清洁燃烧的氢气的方法。这个使用下水道和人类排泄物的最新例子是将人类排泄物转化为(具有讽刺意味的)清洁能源生产手段的更大趋势的一部分。例如,在丹佛,国家西部中心的两条巨大的下水道将废水和人类排泄物输送到处理厂,然后用于加热建筑物。该过程包括将脏水抽到整个校园,与新鲜和干净的水分离,加热,产生热能。新系统预计将为校园内的新建筑提供 90% 的清洁供暖。能量会很干净,希望气味不会太糟糕。

下水道气体的化学名称是硫化氢,产生于下水道系统的粪便和排泄物。它是剧毒的,会腐蚀管道。天然气也在其他过程中生产,如炼油和采矿。氢是一种强大的能源,通常以高昂的价格用于太空火箭。氢作为能源在发电方面比石油和天然气更有效,唯一的废物是水。然而,尽管是宇宙中最丰富的原子,但由于成本问题,精炼起来很棘手。目前提炼纯氢最常用的方法是天然气重整和电解,但近年来这些方法的价格一直在降低。

ACS 可持续化学工程杂志详细介绍了该方法,通过使用 SULGEN 工艺,科学家们能够将硫化氢转化为纯氢。该过程需要将痕量钼添加到硫化铁中,然后在高压反应器中燃烧,空气和燃料之间没有直接接触。这些化学品非常便宜,将成为石油和天然气的绝佳替代品。由于这个过程是在实验室而不是电力设施中进行的,由于实验规模小,产生的氢气量相对较少。

使用天然气但不是通常的那种

该研究尚未达到其工业阶段,预计将生产可用数量的氢气,然后将其用作电源。由于发现的时间太早——该过程可能需要数年时间才能最终确定和标准化。如果该过程在经过同行评审的工业测试后成功,则可能标志着全球清洁能源生产方式的大规模转变。由于硫化氢是在采矿和炼油过程中产生的,因此它基本上可以与大多数“肮脏”的能源以及利用下水道气体一起生产。因此,使用氢气可以大大减少人类的碳足迹。

其他实验性绿色能源替代方案包括具有天文绿色能源输出能力的核聚变。此外,在用 3D 打印机生产出可用的发电机后,从热量中产生电能的热能显示出很大的前景。在这些方法成熟之前,太阳能和风能等清洁替代品是许多人类可以减少碳足迹的最佳商业方式之一。

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