AI聊能源2023.5.16---天然氣

 AI聊能源2023.5.16---天然氣

對自然環境而言，

燃燒天然氣比起石油和煤之類化石燃料要更加清潔，產生更少的溫室氣體。 

獲得同樣的熱量，

燃燒天然氣產生的二氧化碳比燃燒石油要少30％，比煤要少45％。

天然氣是一種由主要成分為甲烷的可燃氣體，它是一種重要的能源來源，也是一種有價值的化學原料。

天然氣可以通過不同的方法產生，例如：

- 生物質轉化：

利用生物質中的有機物質，通過厭氧發酵或熱化學轉化，產生含有甲烷的沼氣或合成氣。

- 煤層氣開發：

利用煤層中的微生物將煤中的有機物質轉化為甲烷，並通過鑽井抽取出來。

- 水合物開發：

利用海底或寒冷地區的水合物，即由水和天然氣分子組成的固態物質，通過加熱或降壓，釋放出天然氣

- 二氧化碳還原：

利用電化學或光催化等方法，將二氧化碳還原為甲烷，同時減少溫室氣體的排放。

二氧化碳如何還原為甲烷？

這是一個關於能源轉換和減少溫室氣體排放的重要問題。

目前，

有幾種方法可以實現這一目的，

其中一種是利用催化劑將二氧化碳和氫氣進行甲烷化反應。

甲烷化是將碳氧化物（COx）轉化為甲烷的氫化過程，最早由保羅·薩巴捷和讓-巴蒂斯特·森登斯等人於1902年提出。

甲烷化有許多應用，

例如去除化學程序氣體中的碳氧化物，生產合成天然氣，或者將可再生能源（如太陽能或風能）轉換為可儲存和運輸的甲烷。

甲烷化反應的催化劑是影響反應效率和選擇性的關鍵因素。

目前，

最常用的催化劑是鎳（Ni）或釕（Ru）附著在不同擔體上的系統。例如，釕附著在TiO2擔體上的催化劑具有最高的活性和選擇性，可以在300至400℃的溫度下將二氧化碳投入量95%的甲烷氣體。

鎳附著在多孔性矽殼裡的催化劑則具有良好的穩定性和壽命，可以防止粒子凝聚和碳沉積。除了鎳和釕之外，還有其他金屬（如鐵、鈷、銅等）或合金也被用作甲烷化催化劑，但它們通常需要更高的反應溫度或壓力，或者有更低的活性或選擇性。

二氧化碳還原為甲烷是一個具有前景和挑戰的領域，

它不僅可以提供一種清潔和可再生的能源，

也可以減少二氧化碳對環境的影響。

未來，需要進一步開發更高效、更穩定、更節能、更經濟的甲烷化技術，以實現二氧化碳的回收和再利用。

以上是一些產生天然氣的方法，

它們各有優缺點，需要根據實際情況和可行性進行選擇和優化。