وقود محايد الكربون

الوقود الخالي من الكربون Carbon-neutral fuel، هو وقود اصطناعي (يتضمن الميثان، الگازولين، وقود الديزل، الوقود النفاث أو الأمونيا^[1]) ينتج من الطاقة المستدامة أو الطاقة النووية المستخدمة لهدرجة ثاني أكسيد الكربون المهدر المعاد تدويره من مداخن محطات الطاقة، غاز العادم أو المشتق من أكسيد الكربونيك في مياه البحر.^[2]^[3]^[4]^[5] مثل هذه الأنواع من الوقود هي أنواع محايدة الكربون محتملة لأنها لا تتسبب في صافي الزيادة في الغازات الدفيئة بالغلاف الجوي.^[6]^[7] حتى الكربون المحتجز يتم استخدامه في اللادئن والمواد الخام، فعمليات تصنيع الوقود الخالي من الكربون هي الوسائل الرئيسية لاحتجاز واستخدام الكربون أو اعادة التدوير.^[8]

إلى الحد الذي يحل فيه الوقود الخالي من الكربون محل الوقود الأحفوري، أو إذا ما تم انتاجه من الكربون المهدر أو حمض الكربونيك في مياه البحر، واحتراقه يخضع لاحتجاز الكربون عند المداخن أو مواسير العادم، يؤدي هذا انبعاثات ثاني أكسيد الكربون السلبية وإزالة ثاني أكسيد الكربون الصافية من الغلاف الجوي، وبالتلي تعتبر شكلاً من أشكال التخفيف من آثار تغير المناخ.^[9]^[10]^[11]

مثل الطاقة إلى الغاز الوقود الخالي من الكربون والوقود سلبي الكربون يمكن أن ينتج عن طرق التحليل الكهربائي للماء وصنع الهيدروجين المستخدم في تفاعل ساباتيه لانتاج الميثان والذي قد يتم تخزينه ليتحرق لاحقاً في محطات الطاقة كغاز طبيعي اصطناعي، ينقل بواسطة أنابيب، قاطرات، أو سفن، أو يستخدم في عمليات الغاز إلى سوائل مثل عملية فيشر-تروپش لصنع الوقود التقليدي للنقل أو التسخين.^[12]^[13]^[14]

الوقود الخالي من الكربون يستخدم في ألمانيا وآيسلندا في التخزين الموزع للطاقة المتجددة، تقليل مشكلات تقطع طاقة الريح والطاقة الشمسية، وتميكن نقل طاقة الرياح، الطاقة المائية والشمسية عن طريق أنابيب الغاز الطبيعي القائمة. مثل هذا النوع من الوقود المتجدد يمكن أن يخفف من تكاليف وقضايا التبعية الخاصة بالوقود الأحفوري المستورد بدون الحاجة لكهربة أسطول مركبات أو التحويل لهديروجين أو أنواع أخرى من الوقود، موفراً مركبات ملائمة وبأسعار معقولة بشكل مستمر.^[12] محطة ميثان اصطناعي قدرة 250 كيلوواط تم بناؤها في ألمانيا وتم رفع قدرتها إلى 10 مـِگاواط.^[15]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الانتاج

مصادر الكربون لاعادة التدوير

تكاليف الطاقة المتجددة والنوية

مشروعات قائمة والتطور التجاري

معالجة الغازات الدفيئة

الوقود التقليدي أو الميثان

التاريخ

انظر أيضاً

2

المصادر

^ Leighty and Holbrook (2012) "Running the World on Renewables: Alternatives for Transmission and Low-cost Firming Storage of Stranded Renewable as Hydrogen and Ammonia Fuels via Underground Pipelines" Proceedings of the ASME 2012 International Mechanical Engineering Congress & Exposition November 9–15, 2012, Houston, Texas
^ Zeman, Frank S.; Keith, David W. (2008). "Carbon neutral hydrocarbons" (PDF). Philosophical Transactions of the Royal Society A. 366: 3901–18. doi:10.1098/rsta.2008.0143. Retrieved September 7, 2012. (Review.)
^ Wang, Wei; Wang, Shengping; Ma, Xinbin; Gong, Jinlong (2011). "Recent advances in catalytic hydrogenation of carbon dioxide". Chemical Society Reviews. 40 (7): 3703–27. doi:10.1039/C1CS15008A. Retrieved July 6, 2013. (Review.)
^ MacDowell, Niall; et al. (2010). "An overview of CO₂ capture technologies". Energy and Environmental Science. 3 (11): 1645–69. doi:10.1039/C004106H. Retrieved September 7, 2012. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |last2= (help) (Review.)
^ Eisaman, Matthew D.; et al. (2012). "CO₂ extraction from seawater using bipolar membrane electrodialysis" (PDF). Energy and Environmental Science. 5 (6): 7346–52. doi:10.1039/C2EE03393C. Retrieved July 6, 2013. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |last2= (help)
^ Graves, Christopher; Ebbesen, Sune D.; Mogensen, Mogens; Lackner, Klaus S. (2011). "Sustainable hydrocarbon fuels by recycling CO₂ and H₂O with renewable or nuclear energy". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 15 (1): 1–23. doi:10.1016/j.rser.2010.07.014. {{cite journal}}: |access-date= requires |url= (help) (Review.)
^ Socolow, Robert (June 1, 2011). Direct Air Capture of CO₂ with Chemicals: A Technology Assessment for the APS Panel on Public Affairs. American Physical Society. Archived from the original. You must specify the date the archive was made using the |archivedate= parameter. http://www.aps.org/policy/reports/assessments/upload/dac2011.pdf. Retrieved on September 7, 2012.
^ Conference on Carbon Dioxide as Feedstock for Chemistry and Polymers (Essen, Gerrmany, October 10–11, 2012; post-conference program)
^ Goeppert, Alain; Czaun, Miklos; Prakash, G.K. Surya; Olah, George A. (2012). "Air as the renewable carbon source of the future: an overview of CO₂ capture from the atmosphere". Energy and Environmental Science. 5 (7): 7833–53. doi:10.1039/C2EE21586A. Retrieved September 7, 2012. (Review.)
^ House, K.Z.; Baclig, A.C.; Ranjan, M.; van Nierop, E.A.; Wilcox, J.; Herzog, H.J. (2011). "Economic and energetic analysis of capturing CO₂ from ambient air" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences. 108 (51): 20428–33. doi:10.1073/pnas.1012253108. Retrieved September 7, 2012. (Review.)
^ Lackner, Klaus S.; et al. (2012). "The urgency of the development of CO₂ capture from ambient air". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (33): 13156–62. doi:10.1073/pnas.1108765109. Retrieved September 7, 2012. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |last2= (help)
^ ^أ ^ب Pearson, R.J.; Eisaman, M.D.; et al. (2012). "Energy Storage via Carbon-Neutral Fuels Made From CO₂, Water, and Renewable Energy" (PDF). Proceedings of the IEEE. 100 (2): 440–60. doi:10.1109/JPROC.2011.2168369. Retrieved September 7, 2012. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |last3= (help) (Review.)
^ Pennline, Henry W.; et al. (2010). "Separation of CO₂ from flue gas using electrochemical cells". Fuel. 89 (6): 1307–14. doi:10.1016/j.fuel.2009.11.036. {{cite journal}}: |access-date= requires |url= (help); Explicit use of et al. in: |last2= (help)
^ Graves, Christopher; Ebbesen, Sune D.; Mogensen, Mogens (2011). "Co-electrolysis of CO₂ and H₂O in solid oxide cells: Performance and durability". Solid State Ionics. 192 (1): 398–403. doi:10.1016/j.ssi.2010.06.014. {{cite journal}}: |access-date= requires |url= (help)
^ Fraunhofer-Gesellschaft (May 5, 2010). "Storing green electricity as natural gas". fraunhofer.de. Retrieved September 9, 2012. {{cite web}}: Italic or bold markup not allowed in: |publisher= (help)

قراءات إضافية

McDonald, Thomas M.; Lee, Woo Ram; Mason, Jarad A.; Wiers, Brian M.; Hong, Chang Seop; Long, Jeffrey R. (2012). "Capture of Carbon Dioxide from Air and Flue Gas in the Alkylamine-Appended Metal–Organic Framework mmen-Mg₂(dobpdc)". Journal of the American Chemical Society. 134 (16): 7056–65. doi:10.1021/ja300034j. {{cite journal}}: |access-date= requires |url= (help) — has 10 citing articles as of September 2012, many of which discuss efficiency and cost of air and flue recovery.
Kulkarni, Ambarish R.; Sholl, David S. (2012). "Analysis of Equilibrium-Based TSA Processes for Direct Capture of CO₂ from Air". Industrial and Engineering Chemistry Research. 51 (25): 8631–45. doi:10.1021/ie300691c. — claims USD $100/ton CO₂ extraction from air, not counting capital expenses.

وصلات خارجية

Doty Windfuels (Columbia, South Carolina)
Air Fuel Synthesis, Ltd. (Stockton-on-Tees, UK)
CoolPlanet Energy Systems (Camarillo, California)
Cost Model for US Navy Zero Carbon Nuclear Synfuel Process spreadsheet by John Morgan (January 2013; source)
Interview with Kathy Lewis of the US Naval Research Laboratory

الكلمات الدالة:

ألمانيا

[1] Leighty and Holbrook (2012) "Running the World on Renewables: Alternatives for Transmission and Low-cost Firming Storage of Stranded Renewable as Hydrogen and Ammonia Fuels via Underground Pipelines" Proceedings of the ASME 2012 International Mechanical Engineering Congress & Exposition November 9–15, 2012, Houston, Texas

[Zeman2008-2] Zeman, Frank S.; Keith, David W. (2008). "Carbon neutral hydrocarbons" (PDF). Philosophical Transactions of the Royal Society A. 366: 3901–18. doi:10.1098/rsta.2008.0143. Retrieved September 7, 2012. (Review.)

[Wang2012-3] Wang, Wei; Wang, Shengping; Ma, Xinbin; Gong, Jinlong (2011). "Recent advances in catalytic hydrogenation of carbon dioxide". Chemical Society Reviews. 40 (7): 3703–27. doi:10.1039/C1CS15008A. Retrieved July 6, 2013. (Review.)

[MacDowell2010-4] MacDowell, Niall; et al. (2010). "An overview of CO₂ capture technologies". Energy and Environmental Science. 3 (11): 1645–69. doi:10.1039/C004106H. Retrieved September 7, 2012. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |last2= (help) (Review.)

[Eisaman2012-5] Eisaman, Matthew D.; et al. (2012). "CO₂ extraction from seawater using bipolar membrane electrodialysis" (PDF). Energy and Environmental Science. 5 (6): 7346–52. doi:10.1039/C2EE03393C. Retrieved July 6, 2013. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |last2= (help)

[Graves2011rev-6] Graves, Christopher; Ebbesen, Sune D.; Mogensen, Mogens; Lackner, Klaus S. (2011). "Sustainable hydrocarbon fuels by recycling CO₂ and H₂O with renewable or nuclear energy". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 15 (1): 1–23. doi:10.1016/j.rser.2010.07.014. {{cite journal}}: |access-date= requires |url= (help) (Review.)

[Socolow2011-7] Socolow, Robert (June 1, 2011). Direct Air Capture of CO₂ with Chemicals: A Technology Assessment for the APS Panel on Public Affairs. American Physical Society. Archived from the original. You must specify the date the archive was made using the |archivedate= parameter. http://www.aps.org/policy/reports/assessments/upload/dac2011.pdf. Retrieved on September 7, 2012.

[8] Conference on Carbon Dioxide as Feedstock for Chemistry and Polymers (Essen, Gerrmany, October 10–11, 2012; post-conference program)

[Goeppert2012-9] Goeppert, Alain; Czaun, Miklos; Prakash, G.K. Surya; Olah, George A. (2012). "Air as the renewable carbon source of the future: an overview of CO₂ capture from the atmosphere". Energy and Environmental Science. 5 (7): 7833–53. doi:10.1039/C2EE21586A. Retrieved September 7, 2012. (Review.)

[House2011-10] House, K.Z.; Baclig, A.C.; Ranjan, M.; van Nierop, E.A.; Wilcox, J.; Herzog, H.J. (2011). "Economic and energetic analysis of capturing CO₂ from ambient air" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences. 108 (51): 20428–33. doi:10.1073/pnas.1012253108. Retrieved September 7, 2012. (Review.)

[Lackner2012-11] Lackner, Klaus S.; et al. (2012). "The urgency of the development of CO₂ capture from ambient air". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (33): 13156–62. doi:10.1073/pnas.1108765109. Retrieved September 7, 2012. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |last2= (help)

[Pearson2012-12] أ ^ب Pearson, R.J.; Eisaman, M.D.; et al. (2012). "Energy Storage via Carbon-Neutral Fuels Made From CO₂, Water, and Renewable Energy" (PDF). Proceedings of the IEEE. 100 (2): 440–60. doi:10.1109/JPROC.2011.2168369. Retrieved September 7, 2012. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |last3= (help) (Review.)

[Pennline2010-13] Pennline, Henry W.; et al. (2010). "Separation of CO₂ from flue gas using electrochemical cells". Fuel. 89 (6): 1307–14. doi:10.1016/j.fuel.2009.11.036. {{cite journal}}: |access-date= requires |url= (help); Explicit use of et al. in: |last2= (help)

[Graves2011cells-14] Graves, Christopher; Ebbesen, Sune D.; Mogensen, Mogens (2011). "Co-electrolysis of CO₂ and H₂O in solid oxide cells: Performance and durability". Solid State Ionics. 192 (1): 398–403. doi:10.1016/j.ssi.2010.06.014. {{cite journal}}: |access-date= requires |url= (help)

[15] Fraunhofer-Gesellschaft (May 5, 2010). "Storing green electricity as natural gas". fraunhofer.de. Retrieved September 9, 2012. {{cite web}}: Italic or bold markup not allowed in: |publisher= (help)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]