文档介绍：简述传统车用能源及新能源的应用
你了解我们的车用燃料吗?
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目录
1 石油的发展及其自身限制
2 天然气的发展及其应用
3 其他新能源的快速崛起及其所面临的问题

生物柴油的制取工艺
生物柴油的展望
氢燃料电池
氢燃料电池的优点
氢燃料电池在产业化进程中的问题
二甲醚燃料
二甲醚与柴油的物性比较
二甲醚与柴油的排放比较
醇类燃料
乙醇燃料
甲醇燃料
粮食的困惑
1 石油的发展及其自身限制
石油又称原油,是一种粘稠的、深褐色的液体。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于化石燃料。
最初,由于石油相对于煤炭热值高,储运方便,价格低廉,其在能源结构中的比例逐年提高。二战之后,其在能源消费中所占比重已跃升至第一位。
如今,随着各国工业的发展,尤其是汽车保有量的快速增加,石油的需求越来越大,而石油的开采却越来越难,造成石油价格的飚升。再者,由于三次石油危机的影响,各国加大了对石油资源的争夺,进一步抬高了石油的价格!
环境因素越来越受到重视,大气污染的主要来源便是汽车尾气排放。而石油的燃烧不可避免的会带来CO,HC,氮氧化物以及颗粒物。随着排放法规的日趋严格,石油的使用也受到了限制。
综合来看,石油在现阶段将仍然是最主要能源。但随着价格的高涨,资源的枯竭以及一系列的环境问题,石油替代能源的研发将会越来越重要。
2 天然气的发展及应用
天然气是一种多组分混合气态化石燃料,主要成分是烷烃。它主要存在于油田和天然气田。
天然气相对于石油有辛烷值高,抗爆性好的特点。而且比较清洁。其储量也较为丰富,截至2010年,。
由于石油价格的不断攀升,天然气的低廉价格促进了其快速发展。在汽车领域,日常消耗较大的公交车及出租车已大量使用。同时,我们也看到,现如今,许多天然气汽车只是由内燃机改装而来,其性能还有待提高。
生物柴油
生物柴油简介
由于传统化石和矿物能源具有不可再生性和燃烧时会带来严重的环境污染问题,世界各国都在积极探索可再生的绿色能源。Graham Quick 于1983年首次对生物柴油进行定义后,各国科学家相继开展了其研究工作,于是出现了第一代生物柴油(主要组分为脂肪酸甲酯),由于第一代生物柴油在使用过程中缺点太多,人们对其改进后的得到具有低粘度、低密度且十六烷值高的第二代生物柴油(组分类似于石化柴油)。因第二代生物柴油制备原料仅限于油脂,研究者又对非油脂类和微生物油脂进行试验并成功制得生物柴油,即第三代生物柴油。
二、微生物油脂制生物柴油以微生物油脂为原料制备生物柴油最关键的是利用微生物生产精制油脂。其工艺过程如下图
微生物油脂作为廉价的合成生物柴油的原料,已成为研究人员关注的焦点。但微生物油脂的制备过程较为繁琐,且能否从微生物制备的油脂中获得高附加值的多不饱和脂肪酸变异株及进一步提高多不饱和脂肪酸产量,找到事宜的廉价培养物,将是该工艺实现产业化的关键。
微生物油脂制备生物柴油工艺流程图如下

对微生物油脂和生物质气化所进行的一系列研究,对解决当今世界各国油脂原料供应问题,促进生物柴油工业化应用,解决人类能源问题和环境问题等都具有深远的意义。随着世界科技的不断发展,第三代生物柴油的合成技术也会相继成熟并逐渐实现其产业化,以满足人们对生物柴油的迫切需求。
再者,中国的餐饮业发达,地沟油产量巨大,如果能够加以利用,将会带来很好的社会及经济效益。在此方面,日本的经验可以借鉴。
氢燃料电池
氢燃料电池与普通蓄电池的供能原理不同。蓄电池是一种储能装置,它把电能贮存起来,需要时再释放;氢燃料电池严格地说是一种电化学发电装置,是把化学能直接转化为电能,其基本原理是电解水的逆反应:把加注的氢和空气中的氧分别供给阴极和阳极,氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后,分解为氢离子和电子,产生电流的同时氢离子通过外部负载到达阳极,与氧结合生成水。