Энергия в газ - Википедия - Power-to-gas

Энергия на газ (часто сокращенно P2G) - это технология, использующая электрические мощность для производства газообразного топливо.[1] При использовании избыточной мощности от генерация ветра, понятие иногда называют ветрогаз.

Большинство систем P2G используют электролиз производить водород. Водород можно использовать напрямую,[2] или дальнейшие шаги (известные как двухступенчатые системы P2G) могут преобразовать водород в синтез-газ, метан,[3] или же СУГ.[4] Также существуют одноступенчатые системы P2G для производства метана, такие как технология обратимых твердооксидных ячеек (ReSOC).[5]

Газ можно использовать в качестве химического сырья или преобразовать обратно в электричество с помощью обычных генераторов, таких как газовые турбины.[6] Power-to-gas позволяет хранить и транспортировать энергию электричества в виде сжатого газа, часто с использованием существующей инфраструктуры для долгосрочной транспортировки и хранения натуральный газ. P2G часто считается наиболее перспективной технологией для сезонного хранения возобновляемой энергии.[7][8]

Хранение и транспортировка энергии

Системы преобразования энергии в газ могут быть развернуты в качестве дополнения к ветряные парки или же солнечно-электрическая генерация. Избыточная мощность или внепиковая мощность, генерируемая ветрогенераторами или солнечные батареи затем может быть использован через часы, дни или месяцы для выработки электроэнергии для электрическая сеть. Перед переходом на натуральный газ, газовые сети Германии эксплуатировались с использованием Towngas, который на 50–60% состоял из водорода. Емкость газовой сети Германии составляет более 200 000 ГВтч, чего достаточно для удовлетворения потребности в энергии в течение нескольких месяцев. Для сравнения, мощность всех немецких гидроаккумулирующих электростанций составляет всего около 40 ГВтч. Хранение природного газа это зрелая отрасль, существующая с викторианских времен. Требуемая мощность для хранения / извлечения в Германии оценивается в 16 ГВт в 2023 году, 80 ГВт в 2033 году и 130 ГВт в 2050 году.[9] Стоимость хранения одного киловатт-часа оценивается в 0,10 евро для водорода и 0,15 евро для метана.[10]

Существующая газотранспортная инфраструктура транспортирует огромные объемы газа на большие расстояния по трубопроводам с выгодой. Теперь стало выгодно доставлять природный газ между континентами, используя Танкеры СПГ. Транспортировка энергии по газовой сети происходит с гораздо меньшими потерями (<0,1%), чем в сети электропередачи (8%). Эта инфраструктура может транспортировать метан, производимый P2G, без изменений, а также использовать его для водорода. Использование существующих трубопроводы природного газа для водорода был изучен проектом EU NaturalHy[11] и нас DOE.[12] Технология смешивания также используется в HCNG.

Эффективность

В 2013 г. эффективность в оба конца объем накопления энергии в газ был значительно ниже 50%, при этом водородный тракт мог достичь максимальной эффективности ~ 43%, а метан ~ 39% при использовании электростанций с комбинированным циклом. Если когенерация используются установки, которые производят как электроэнергию, так и тепло, эффективность может быть выше 60%, но все же меньше, чем гидроаккумулятор или аккумуляторная батарея.[13] Однако есть потенциал для повышения эффективности хранения электроэнергии в газ. В 2015 году исследование опубликовано в Энергетика и экология обнаружил, что с помощью обратимые твердооксидные электрохимические ячейки и рециркуляция отработанного тепла в процессе хранения позволяет достичь КПД электричества в оба конца более 70% при низких затратах.[14] Исследование 2018 года, в котором также использовались обратимые твердооксидные топливные элементы под давлением и аналогичная методология, показало, что может быть достижимый КПД в оба конца (мощность-мощность) до 80%.[15]

Общий эффективность преобразования энергии по пути и по топливу
с помощью электролиз воды, плюс метанирование производить метан[16]
ТопливоЭффективностьУсловия
Путь: Электричество → Газ
Водород54–72 %Сжатие 200 бар
Метан (СНГ )49–64 %
Водород57–73 %Сжатие 80 бар (природный газопровод)
Метан (SNG)50–64 %
Водород64–77 %без сжатия
Метан (SNG)51–65 %
Путь: Электричество → Газ → Электричество
Водород34–44 %Сжатие 80 бар до 60% возврата к электричеству
Метан (SNG)30–38 %
Путь: Электричество → Газ → Электричество и тепло (когенерация )
Водород48–62 %Сжатие 80 бар и электричество / тепло для 40/45%
Метан (SNG)43–54 %

Технология электролиза

  • Относительные преимущества и недостатки технологий электролиза.[17]
Щелочной электролиз
ПреимуществоНедостаток
Коммерческие технологии (уровень готовности к высоким технологиям)Ограниченный потенциал снижения затрат и повышения эффективности
Электролизер с низкими инвестициямиВысокая интенсивность обслуживания
Большой размер стекаУмеренная реактивность, скорость нарастания и гибкость (минимальная нагрузка 20%)
Чрезвычайно низкая примесь водорода (0,001%)Для стеков мощностью менее 250 кВт требуются необычные преобразователи переменного / постоянного тока.
 Коррозионный электролит портится при номинальной неработоспособности
Протонообменный мембранный электролиз (PEME)
ПреимуществоНедостаток
Надежная технология (без кинетики) и простой компактный дизайнВысокие инвестиционные затраты (благородные металлы, мембрана)
Очень быстрое время откликаОграниченный срок службы мембран
Возможность снижения затрат (модульная конструкция)Требуется высокая чистота воды
Ячейка для электролиза твердых оксидов (SOEC)
ПреимуществоНедостаток
Высочайшая эффективность электролизаОчень низкий уровень технологической готовности (подтверждение концепции)
Низкие капитальные затратыНизкий срок службы из-за высоких температур и снижения стабильности материала
Возможности интеграции с химическим метанированием (рециклинг тепла)Ограниченная гибкость; требуется постоянная нагрузка

Электроэнергия в водород

Все текущие системы P2G начинаются с использования электричества для расколотая вода на водород и кислород посредством электролиза. В системе «энергия-водород» полученный водород вводится в сеть природного газа или используется на транспорте или в промышленности, а не для производства другого типа газа.[2]

ITM Power выиграла тендер в марте 2013 г. Thüga Group проект, чтобы поставить 360 кВт собственного повышения давления электролиз высокого давления быстрый ответ PEM электролизер Электролиз с быстрым откликом Энергетический накопитель Power-to-Gas. Установка производит 125 кг газообразного водорода в сутки и включает: AEG силовая электроника. Он будет расположен в Mainova AG на Schielestraße, Франкфурт в состоянии Гессен. Операционные данные будут предоставлены всей группой Thüga - крупнейшей сетью энергетических компаний в Германии, насчитывающей около 100 муниципальных коммунальных предприятий. Партнерами по проекту являются: badenova AG & Co. kg, Erdgas Mittelsachsen GmbH, Energieversorgung Mittelrhein GmbH, erdgas schwaben GmbH, Gasversorgung Westerwald GmbH, Mainova Aktiengesellschaft, Stadtwerke Ansbach GmbH, Stadtwerke Bad Hersfeld GmbH, Thüga Energienetze GmbH, WEMAG AG, e-rp GmbH, ESWE Versorgungs AG с Thüga Aktiengesellschaft в качестве координатора проекта. Научные партнеры будут участвовать на этапе эксплуатации.[18] Он может производить 60 кубометров водорода в час и подавать в сеть 3 000 кубометров природного газа, обогащенного водородом, в час. С 2016 года планируется расширение пилотной установки, что позволит полностью преобразовать производимый водород в метан, который будет напрямую закачиваться в сеть природного газа.[19]

Такие установки, как HGas компании ITM Power, вырабатывают водород, который напрямую закачивается в газовую сеть в качестве энергии для газа.

В декабре 2013 г. ITM Power, Mainova, а NRM Netzdienste Rhein-Main GmbH начала закачку водорода в газораспределительную сеть Германии, используя ITM Power HGas, что является быстрым ответом протонообменная мембрана электролизер растение. Потребляемая мощность электролизера 315 киловатт. Производит около 60 кубометров в час водород и, таким образом, за один час может подать в сеть 3000 кубометров природного газа, обогащенного водородом.[20]

28 августа 2013 г. E.ON Hanse, Solvicore, и Свиссгаз открыла коммерческую установку по производству электроэнергии из газа в г. Фалькенхаген, Германия. Установка мощностью два мегаватта может производить 360 кубометров водорода в час.[21] Завод использует энергию ветра и Гидрогеника[22] электролизное оборудование для преобразования воды в водород, который затем закачивается в существующую региональную систему транспортировки природного газа. Swissgas, представляющая более 100 местных газовых компаний, является партнером проекта с 20-процентной долей капитала и соглашением о покупке части добываемого газа. Второй проект по производству электроэнергии на газ мощностью 800 кВт был запущен в г. Гамбург / Райтбрук район[23] и, как ожидается, откроется в 2015 году.[24]

В августе 2013 г. ветропарк мощностью 140 МВт в г. Grapzow, Мекленбург-Передняя Померания принадлежит E.ON получил электролизер. Полученный водород можно использовать в двигатель внутреннего сгорания или может закачиваться в местную газовую сеть. Система сжатия и хранения водорода хранит до 27 МВтч энергии и увеличивает общую эффективность ветропарка за счет использования энергии ветра, которая в противном случае была бы потрачена впустую.[25] Электролизер выдает 210 Нм3/ ч водорода и работает от RH2-WKA.[26]

Проект INGRID стартовал в 2013 г. Апулия, Италия. Это четырехлетний проект с хранилищем 39 МВтч и электролизером мощностью 1,2 МВт для мониторинга и управления интеллектуальной сетью.[27] Водород используется для балансировки сети, транспорта, промышленности и закачки в газовую сеть.[28]

Избыточная энергия от 12 МВт Ветряной парк Пренцлау в Бранденбург, Германия[29] будут вводиться в газовую сеть с 2014 года.

Energiepark Mainz мощностью 6 МВт[30] от Stadtwerke Mainz, Университет прикладных наук Рейн-Майн, Linde и Сименс в Майнц (Германия) откроется в 2015 году.

Питание на газ и прочее хранилище энергии схемы для хранения и использования Возобновляемая энергия являются частью Германии Energiewende (программа энергетического перехода).[31]

Во Франции демонстрация MINERVE AFUL Chantrerie (Федерация ассоциаций коммунальных предприятий) нацелена на содействие развитию энергетических решений будущего с участием избранных представителей, компаний и гражданского общества в целом. Он нацелен на эксперименты с различными реакторами и катализаторами. Синтетический метан, произведенный демонстратором MINERVE (0,6 Нм3 / ч CH4), рекуперируется как топливо СПГ, которое используется в котлах котельной установки AFUL Chantrerie. Установка была спроектирована и построена французским SME. Top Industrie, при поддержке Leaf. В ноябре 2017 года он достиг прогнозируемых показателей - 93,3% от CH4. Этот проект был поддержан ADEME и ERDF-Pays de la Loire Region, а также несколькими другими партнерами: Conseil départemental de Loire -Atlantic, Engie-Cofely, GRDF, GRTGaz, Nantes-Metropolis, Sydela и Sydev.[32]

Впрыск в сетку без сжатия

Ядром системы является протонообменная мембрана (PEM) электролизер. Электролизер преобразует электрическую энергию в химическую, что, в свою очередь, способствует накоплению электричества. Газосмесительная установка обеспечивает, чтобы доля водорода в потоке природного газа не превышала двух процентов по объему, что является технически допустимым максимальным значением, когда заправочная станция природного газа расположена в местной распределительной сети. Электролизер подает водородно-метановую смесь под тем же давлением, что и в газораспределительной сети, а именно 3,5 бар.[33]

Энергия в метан

Метанирование CO2 электролитически полученным водородом

Система преобразования энергии в метан объединяет водород из системы преобразования энергии в водород с диоксидом углерода для производства метана.[34] (видеть натуральный газ ) используя метанирование реакция, такая как Сабатье реакция или биологическое метанирование, приводящее к дополнительной потере преобразования энергии на 8%,[нужна цитата ] затем метан может подаваться в сеть природного газа, если достигается требование чистоты.[35]

ZSW (Центр исследований солнечной энергии и водорода) и SolarFuel GmbH (ныне ETOGAS GmbH) реализовали демонстрационный проект с входной электрической мощностью 250 кВт в Штутгарте, Германия.[36] Завод введен в эксплуатацию 30 октября 2012 года.[37]

Первая промышленная установка по производству метана была построена компанией ETOGAS для Audi AG в Верльте, Германия. Электростанция с входной электрической мощностью 6 МВт использует CO.2 из отходов-биогаз завод и периодически возобновляемые источники энергии для производства синтетический природный газ (SNG), который напрямую подается в местную газовую сеть (которая находится в ведении EWE).[38] Завод является частью программы Audi по производству электронного топлива. Произведенный синтетический природный газ, названный Audi e-gas, позволяет CO2-нейтральная мобильность со стандартными автомобилями на КПГ. В настоящее время он доступен для покупателей первого автомобиля Audi, работающего на сжатом природном газе, Audi A3 g-tron.[39]

Прототип HELMETH Power-to-Gas

В апреле 2014 г. Европейского Союза софинансируется и из КОМПЛЕКТ согласованный[40] HELMETH[41] (Интегрированный ЧАСвысокотемпературный ELэктролиз и METHначало исследовательского проекта `` Эффективная конверсия энергии в газ ''.[42] Целью проекта является подтверждение концепции высокоэффективной технологии производства энергии из газа путем термической интеграции высокотемпературного электролиза (SOEC технологии) с CO2-метанирование. Благодаря тепловой интеграции экзотермического метанирования и производства пара для повышения эффективности преобразования парового электролиза при высоких температурах> 85% (более высокая теплотворная способность произведенного метана на использованную электрическую энергию) теоретически возможны. Процесс состоит из высокотемпературного пара под давлением. электролиз и CO под давлением2-Модуль метанирования. Проект был завершен в 2017 году и позволил достичь эффективности 76% для прототипа с указанным потенциалом роста 80% для промышленных предприятий.[43] Условия эксплуатации СО2-метанирование осуществляется под давлением газа 10 - 30 бар, СНГ добыча 1 - 5,4 м3/ ч (NTP) и конверсия реагентов который производит SNG с H2 <2 об .-% соотв. CH4 > 97 об .-%.[44] Таким образом, произведенный замещающий природный газ может без ограничений закачиваться во всю газовую сеть Германии.[45] В качестве охлаждающей среды для экзотермической реакции используется кипящая вода с температурой до 300 ° C, что соответствует температуре давление водяного пара около 87 бар. SOEC работает с давлением до 15 бар, конверсией пара до 90% и генерирует один стандартный кубический метр водорода от 3,37 кВтч электричества в качестве корма для метанирования.

Технологическая зрелость Power to Gas оценивается в рамках европейского партнерского проекта STORE & GO, который стартовал в марте 2016 года и рассчитан на четыре года.[46] Три разные технологические концепции демонстрируются в трех разных европейских странах (Фалькенхаген /Германия, Золотурн /Швейцария, Троя /Италия ). Используемые технологии включают биологические и химические метанирование, прямой захват CO2 из атмосферы, сжижение синтезированного метана до био-СПГ, и прямой впрыск в газовую сеть. Общая цель проекта - оценить эти технологии и различные способы их использования в рамках технических,[47] экономический[48]и юридический [49] аспекты для определения бизнес-кейсов в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Проект софинансируется Европейского Союза Горизонт 2020 программа исследований и инноваций (18 миллионов евро) и правительство Швейцарии (6 миллионов евро), еще 4 миллиона евро поступят от участвующих промышленных партнеров.[50] Координатором общего проекта является исследовательский центр DVGW [51] расположен в КОМПЛЕКТ.

Микробное метанирование

Биологическое метанирование объединяет оба процесса, электролиз воды для образования водород и последующий CO2 сокращение до метан используя это водород. Во время этого процесса образующие метан микроорганизмы (метаногенные археи или же метаногены ) релиз ферменты которые уменьшают перенапряжение некаталитического электрод (в катод ) так что он может производить водород.[52][53] Эта микробная реакция превращения энергии в газ происходит в условиях окружающей среды, то есть при комнатной температуре и pH 7, с эффективностью, которая обычно достигает 80-100%.[54][55] Однако метан образуется медленнее, чем в реакции Сабатье из-за более низких температур. Прямое преобразование CO2 к метан также постулируется, обходя необходимость водород производство.[56]Микроорганизмы, участвующие в реакции микробного превращения энергии в газ, обычно являются членами отряда Метанобактерии. Роды которые, как было показано, катализируют эту реакцию, являются Метанобактерии,[57][58] Метанобревибактер,[59] и Метанотермобактер (термофил ).[60]

Производство СУГ

Метан можно использовать для производства СНГ путем синтеза СНГ с частичным обратным гидрирование при высоком давлении и низкой температуре. LPG в свою очередь может быть преобразован в алкилировать что является премией бензин смесь, потому что она обладает исключительными антидетонационными свойствами и дает чистое горение.[4]

Сила к пище

Синтетический метан, вырабатываемый из электричества, также можно использовать для производства богатых белком кормов для крупного рогатого скота, птицы и рыбы, экономически выгодных для выращивания Метилококк капсульный культура бактерий с крошечным следом земли и воды.[61][62][63] Газообразный диоксид углерода, производимый в качестве побочного продукта на этих заводах, может быть переработан для получения синтетического метана (SNG). Точно так же газообразный кислород, полученный как побочный продукт электролиза воды и метанирование процесс может быть использован при выращивании культуры бактерий. С помощью этих интегрированных заводов богатый возобновляемый потенциал солнечной / ветровой энергии можно преобразовать в ценные пищевые продукты без какого-либо загрязнения воды или парниковый газ (ПГ) выбросы.[64]

Повышение качества биогаза до биометана

В третьем способе диоксид углерода на выходе из генератора древесного газа или биогазовой установки после установки для обогащения биогаза смешивается с водородом, полученным из электролизера, с получением метана. Бесплатное тепло, поступающее от электролизера, используется для снижения затрат на отопление биогазовой установки. Примеси диоксида углерода, воды, сероводорода и твердых частиц должны быть удалены из биогаза, если газ используется для хранения трубопровода, чтобы предотвратить повреждение.[3]

2014-Avedøre Услуги по очистке сточных вод в Avedøre, Копенгаген (Дания) добавляет электролизер мощностью 1 МВт для модернизации анаэробное пищеварение биогаз из осадка сточных вод.[65] Произведенный водород используется с диоксидом углерода из биогаза в реакции Сабатье для получения метана. Электрохеи[66] тестирует другой проект помимо P2G BioCat с биокаталитическим метанированием. Компания использует адаптированный штамм термофильного метаногена Methanothermobacter thermautotrophicus и продемонстрировала свою технологию в лабораторных условиях в промышленных условиях.[67] Предкоммерческий демонстрационный проект с корпусом реактора емкостью 10 000 литров был выполнен в период с января по ноябрь 2013 г. в г. Foulum, Дания.[68]

В 2016 г. Торргас, Сименс, Стедин, Gasunie, А.Хак, Hanzehogeschool / EnTranCe и Energy Valley намерены открыть объект Power to Gas мощностью 12 МВт в г. Делфзейл (Нидерланды), где биогаз из Торргаса (биоуголь ) будет обогащаться водородом от электролиза и поставляться ближайшим промышленным потребителям.[69]

Энергия-синтез-газ

Синтез-газ представляет собой смесь водорода и окиси углерода. Он использовался с викторианских времен, когда его добывали из угля и называли «тоггаз». Система преобразования энергии в синтез-газ использует водород из системы преобразования энергии в водород для производства синтез-газа.

  • 1-й этап: электролиз воды (SOEC ) - вода расщепляется на водород и кислород.
  • 2 этап: конверсионный реактор (RWGSR ) - водород и углекислый газ поступают в реактор конверсии, который выводит водород, окись углерода и воду.
3H2 + CO2 → (2H2 + СО)синтез-газ + H2О
Энергия-синтез-газ сырье то же самое, что и сырье, полученное из других источников.

Инициативы

Другие инициативы по созданию синтез-газа из диоксида углерода и воды могут использовать другие расщепление воды методы.

Лаборатория военно-морских исследований США (NRL) разрабатывает систему преобразования энергии в жидкости с использованием процесса Фишера-Тропша для создания топлива на борту корабля в море.[106] с основными продуктами диоксид углерода (CO2) и вода (H2O) получен из морской воды с помощью "конфигурации электрохимического модуля для непрерывного подкисления источников щелочной воды и восстановления CO.2 С непрерывным производством газообразного водорода ».[107][108]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ DLR-Power to Gas in Transport: статус-кво и перспективы развития
  2. ^ а б Эберле, Ульрих; Мюллер, Бернд; фон Гельмольт, Риттмар (2012). «Электромобили на топливных элементах и ​​водородная инфраструктура: статус 2012». Энергетика и экология. 5 (10): 8780. Дои:10.1039 / C2EE22596D. В архиве из оригинала от 09.02.2014. Получено 2014-12-16.
  3. ^ а б NREL 2013: Добавление водорода в трубопроводные сети природного газа: обзор ключевых вопросов
  4. ^ а б "БПН Бутан - Новости пропана". В архиве с оригинала 30 декабря 2017 г.. Получено 10 апреля 2017.
  5. ^ Mogensen MB, Chen M, Frandsen HL, Graves C, Hansen JB, Hansen KV, Hauch A, Jacobsen T., Jensen SH, Skafte TL, Sun X (сентябрь 2019 г.). «Реверсивные твердооксидные элементы для чистой и устойчивой энергетики». Чистая энергия. 3 (3): 175–201. Дои:10.1093 / ce / zkz023. Легкодоступно более чем в 100 раз больше солнечной фотоэлектрической энергии, чем необходимо, и этот практически доступный ветер сам по себе может обеспечить достаточное энергоснабжение мира. Из-за непостоянства этих источников необходима эффективная и недорогая технология преобразования и хранения энергии. Представлено обоснование возможного применения в электролизе обратимых твердооксидных элементов (RSOC), включая сравнение энергии-топлива / топлива-энергии с другими технологиями преобразования и хранения энергии.
  6. ^ "EUTurbines". www.poertheeu.eu. EUTurbines.
  7. ^ Эндрюс, Джон; Шабани, Бахман (январь 2012 г.). «Переосмысление роли водорода в устойчивой энергетической экономике». Международный журнал водородной энергетики. 37 (2): 1184–1203. Дои:10.1016 / j.ijhydene.2011.09.137.
  8. ^ Стаффелл, Иэн; Scamman, Дэниел; Веласкес Абад, Энтони; Балкомб, Пол; Доддс, Пол Э .; Экинс, Пол; Шах, Нилай; Уорд, Кейт Р. (2019). «Роль водорода и топливных элементов в мировой энергетической системе». Энергетика и экология. 12 (2): 463–491. Дои:10.1039 / C8EE01157E.
  9. ^ Хранение электроэнергии в переходный период в Германии (PDF) (Отчет). Agora Energiewende. Декабрь 2014 г.. Получено 2020-02-11.
  10. ^ «Энергия ветра на водород». передовые технологии. Сименс. В архиве из оригинала 2014-07-14. Получено 2014-06-21.
  11. ^ NaturalHY Project. «Использование существующей системы природного газа для водорода». ЭКСЕРГИЯ. В архиве с оригинала от 29.10.2014. Получено 2014-06-21.
  12. ^ NREL - Добавление водорода в трубопроводные сети природного газа Обзор ключевых вопросов
  13. ^ Фолькер Квашнинг, Система регенеративной энергии. Technologie - Berechnung - Моделирование, Hanser 2013, стр. 373.
  14. ^ Дженсен; и другие. (2015). «Крупномасштабное хранилище электроэнергии с использованием обратимых твердооксидных элементов в сочетании с подземным хранилищем CO
    2     и CH
    4    ". Энергетика и экология. 8 (8): 2471–2479. Дои:10.1039 / c5ee01485a.
  15. ^ Бутера, Джакомо; и другие. (2019). «Новая система для крупномасштабного хранения электроэнергии в виде синтетического природного газа с использованием обратимых твердооксидных ячеек под давлением». Энергия. 166: 738–754. Дои:10.1016 / j.energy.2018.10.079.
  16. ^ (Немецкий) Fraunhofer -Energiewirtschaftliche und ökologische Bewertung eines Windgas-Angebotes, п. 18
  17. ^ Гронд, Лукас; Гольштейн, Йохан (февраль 2014 г.). «Энергия-газ: подъем по лестнице технологической готовности» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала на 3 марта 2020 г.. Получено 3 марта 2020.
  18. ^ «Первая продажа завода« Power-to-Gas »в Германии -». В архиве из оригинала 2013-05-02. Получено 2013-05-17.
  19. ^ Вскрытие земли на опытно-промышленной установке производства газа ITM Power во Франкфурте В архиве 2013-11-11 в Wayback Machine
  20. ^ «Закачка водорода в газораспределительную сеть Германии -». В архиве из оригинала на 2014-03-08. Получено 2013-12-05.
  21. ^ «E.ON торжественно открывает установку по производству газа в Фалькенхагене на востоке Германии». е · на (Пресс-релиз). 2013-08-28. Архивировано из оригинал на 2013-09-11.
  22. ^ «Hydrogenics и Enbridge разработают хранилище энергии для коммунальных предприятий». В архиве из оригинала от 11.11.2013. Получено 2013-11-11.
  23. ^ «E.on Hanse начинает строительство завода по производству электроэнергии из газа в Гамбурге». В архиве из оригинала от 15.03.2014. Получено 2013-11-19.
  24. ^ «Пилотная установка E.ON для преобразования энергии в газ в Фалькенхагене в первый год эксплуатации». В архиве из оригинала 11.11.2014. Получено 2014-11-10.
  25. ^ «Немецкий ветроэнергетический парк с гидрогеническим электролизером мощностью 1 МВт для хранения энергии из электроэнергии в газ». Фокус на возобновляемые источники энергии. 17 октября 2013 г. В архиве с оригинала на 1 июня 2017 г.. Получено 21 июля 2017.
  26. ^ "RH2-WKA". В архиве из оригинала от 24.11.2013. Получено 2013-11-11.
  27. ^ «Проект INGRID по запуску электролизера мощностью 1,2 МВт с хранилищем на 1 тонну для интеллектуальной балансировки энергосистемы в Италии». В архиве из оригинала от 11.11.2013. Получено 2013-11-11.
  28. ^ «Балансировка сети, Электроэнергия на газ (PtG)» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 11.11.2013. Получено 2013-11-11.
  29. ^ Ветряной парк Пренцлау (Германия)
  30. ^ Energiepark Mainz
  31. ^ Ширмайер, Квирин (10 апреля 2013 г.). «Возобновляемая энергия: энергетическая игра Германии: амбициозный план по сокращению выбросов парниковых газов должен устранить некоторые высокие технические и экономические препятствия». Природа. В архиве из оригинала 13 апреля 2013 г.. Получено 10 апреля, 2013.
  32. ^ "Un demonstrateur Power to gas en service à Nantes". Lemoniteur.fr (На французском). 2018 г.. Получено 9 февраля 2018..
  33. ^ "Архив энергосбережения и декарбонизации". В архиве из оригинала от 05.12.2013. Получено 2013-12-05.
  34. ^ «DNV-Kema Systems анализирует мощность до газа» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-01-24. Получено 2014-08-21.
  35. ^ Гаиб, Карим; Бен-Фарес, Фатима-Захра (2018). «Power-to-Methane: современный обзор» (PDF). Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии. 81: 433–446. Дои:10.1016 / j.rser.2017.08.004. Получено 1 мая 2018.
  36. ^ «Немецкие сетевые компании объединяются, чтобы построить завод по производству электроэнергии из газа». Рейтер. 2018-10-16. В архиве из оригинала 16 октября 2018 г.. Получено 17 октября 2018.
  37. ^ "Weltweit größte Power-to-Gas-Anlage zur Methan-Erzeugung geht в Бетрибе". ZSW-BW.de (на немецком). Архивировано из оригинал на 2012-11-07. Получено 2017-12-01.
  38. ^ «Оборот энергии в резервуаре». Audi.com. Архивировано из оригинал на 2014-06-06. Получено 2014-06-03.
  39. ^ "Компания". Audi.com. В архиве из оригинала 06.06.2014. Получено 2014-06-04.
  40. ^ "Отделение технологии горения Института Энглера-Бунте - Проект HELMETH". Получено 2014-10-31.
  41. ^ «Домашняя страница проекта - HELMETH». Получено 2014-10-31.
  42. ^ "Технологический институт Карлсруэ - пресс-релиз 044/2014". Получено 2014-10-31.
  43. ^ «Технологический институт Карлсруэ - пресс-релиз 009/2018». Получено 2018-02-21.
  44. ^ «Домашняя страница проекта - HELMETH». Получено 2018-02-21.
  45. ^ DIN EN 16723-2: 2017-10 - Erdgas und Biomethan zur Verwendung im Transportwesen und Biomethan zur Einspeisung ins Erdgasnetz
  46. ^ "Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches e.V .: Пресс-релиз - Project Store & Go". Архивировано из оригинал на 2016-08-01. Получено 2016-12-12.
  47. ^ "Watt d'Or 4 all:" Store & Go "- Erdgasnetz als Riesen-Batterie". Архивировано из оригинал на 2017-02-21. Получено 2016-12-12.
  48. ^ «Store & Go, инновационные крупномасштабные технологии хранения энергии и концепции преобразования энергии в газ после оптимизации». В архиве из оригинала от 24.11.2016. Получено 2016-12-12.
  49. ^ "Het juridische effect van Innovatieve energieconversie en –opslag". Получено 2016-12-12.
  50. ^ "Домашняя страница проекта - STORE & GO". Получено 2016-12-12.
  51. ^ "Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches e.V .: Пресс-релиз - Инновационный проект STORE & GO на 28 миллионов евро начал показывать, что крупномасштабное хранение энергии с помощью Power-to-Gas возможно уже сегодня" (PDF). Получено 2016-12-12.
  52. ^ Deutzmann, Jörg S .; Сахин, Мерве; Спорман, Альфред М. (2015). "Deutzmann, J. S .; Sahin, M.; Spormann, A. M., Внеклеточные ферменты способствуют захвату электронов при биокоррозии и биоэлектросинтезе". мБио. 6 (2). Дои:10.1128 / mBio.00496-15. ЧВК  4453541. PMID  25900658.
  53. ^ Йейтс, Мэтью Д .; Зигерт, Майкл; Логан, Брюс Э. (2014). «Выделение водорода, катализируемое жизнеспособными и нежизнеспособными клетками на биокатодах». Международный журнал водородной энергетики. 39 (30): 16841–16851. Дои:10.1016 / j.ijhydene.2014.08.015.
  54. ^ Marshall, C.W .; Росс, Д. Э .; Fichot, E.B .; Norman, R. S .; Мэй, Х. Д. (2012). «Электросинтез товарных химикатов автотрофным микробным сообществом». Appl. Environ. Микробиол. 78 (23): 8412–8420. Дои:10.1128 / aem.02401-12. ЧВК  3497389. PMID  23001672.
  55. ^ Зигерт, Майкл; Йейтс, Мэтью Д .; Звоните, Дуглас Ф .; Чжу, Сюпин; Спорман, Альфред; Логан, Брюс Э. (2014). «Сравнение катодных материалов из неблагородных металлов для производства метана с помощью электрометаногенеза». ACS Устойчивая химия и инженерия. 2 (4): 910–917. Дои:10.1021 / sc400520x. ЧВК  3982937. PMID  24741468.
  56. ^ Ченг, Шаоань; Син, Дефэн; Звоните, Дуглас Ф .; Логан, Брюс Э. (2009). «Прямое биологическое преобразование электрического тока в метан посредством электрометаногенеза». Наука об окружающей среде. 43 (10): 3953–3958. Bibcode:2009EnST ... 43.3953C. Дои:10.1021 / es803531g. PMID  19544913.
  57. ^ Биз-Васбендер, Паскаль Ф .; Гроте, Ян-Филипп; Гаррелфс, Джулия; Стратманн, Мартин; Mayrhofer, Karl J.J. (2015). «Селективный микробный электросинтез метана чистой культурой морского литоавтотрофного архея». Биоэлектрохимия. 102: 50–5. Дои:10.1016 / j.bioelechem.2014.11.004. PMID  25486337.
  58. ^ Зигерт, Майкл; Йейтс, Мэтью Д .; Спорман, Альфред М .; Логан, Брюс Э. (2015). "Метанобактерии доминирует в биокатодных сообществах архей в метаногенных микробных электролизерах ». ACS Устойчивая химия и инженерия. 3 (7): 1668−1676. Дои:10.1021 / acssuschemeng.5b00367.
  59. ^ Зигерт, Майкл; Ли, Сю-Фен; Йейтс, Мэтью Д .; Логан, Брюс Э. (2015). «Присутствие гидрогенотрофных метаногенов в посевном материале улучшает производство газа метана в ячейках микробного электролиза». Границы микробиологии. 5: 778. Дои:10.3389 / fmicb.2014.00778. ЧВК  4295556. PMID  25642216.
  60. ^ Сато, Кодзо; Кавагути, Хидео; Кобаяши, Хадзиме (2013). «Биоэлектрохимическая конверсия диоксида углерода в метан в геологических резервуарах-хранилищах». Преобразование энергии и управление. 66: 343. Дои:10.1016 / j.enconman.2012.12.008.
  61. ^ «Биопротеин Продакшн» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 10 мая 2017 г.. Получено 31 января 2018.
  62. ^ «Еда из природного газа скоро будет кормить сельскохозяйственных животных - и нас». В архиве с оригинала 12 декабря 2019 г.. Получено 31 января 2018.
  63. ^ «Новое предприятие выбирает участок Cargill в Теннесси для производства протеина Calysta FeedKind®». В архиве с оригинала 30 декабря 2019 г.. Получено 31 января 2018.
  64. ^ «Оценка воздействия протеина FeedKind на окружающую среду» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 2 августа 2019 г.. Получено 20 июн 2017.
  65. ^ «Избыточная энергия ветра превращается в зеленый газ в Аведёре». Архивировано из оригинал на 2014-05-31. Получено 2014-05-30.
  66. ^ «Электрохея». В архиве из оригинала 12.01.2014. Получено 2014-01-12.
  67. ^ Мартин, Мэтью Р .; Форнеро, Джеффри Дж .; Старк, Ребекка; Mets, Laurens; Ангенент, Ларгус Т. (2013). "Биопроцесс с одной культурой Methanothermobacter thermautotrophicus для улучшения биогаза в варочном котле с помощью CO
    2    -к-CH
    4     Преобразование с ЧАС
    2    "    . Археи. 2013: 157529. Дои:10.1155/2013/157529. ЧВК  3806361. PMID  24194675. Идентификатор статьи 157529.
  68. ^ "Накопление энергии в газе - Описание технологии". Electrochaea.com. Архивировано из оригинал на 2014-01-12. Получено 2014-01-12.
  69. ^ «Электрогазовая установка для Делфзейла». В архиве из оригинала 31.05.2014. Получено 2014-05-30.
  70. ^ "От солнца к бензину". Сандийские национальные лаборатории. Министерство энергетики США (DOE). Получено 15 мая 2015.
  71. ^ SNL: Sunshine to Petrol - Солнечная переработка двуокиси углерода в углеводородное топливо
  72. ^ «Sandia и Sunshine-to-Petrol ™: возобновляемые источники топлива для транспорта». Федеральные возможности для бизнеса. Федеральное правительство США. 29 октября 2013 г.. Получено 15 мая 2015.
  73. ^ Биелло, Дэвид (23 сентября 2010 г.). «Обратное сгорание: можно ли превратить CO2 обратно в топливо?». Scientific American - Энергетика и устойчивость. Scientific American, подразделение Nature America, Inc. В архиве из оригинала 16 мая 2015 г.. Получено 17 мая 2015.
  74. ^ Лавель, Марианна (11 августа 2011 г.). «Вторичное использование углерода: использование воздуха в качестве топлива». National Geographic - Новости. Национальное географическое общество. В архиве из оригинала 20 мая 2015 г.. Получено 19 мая 2015.
  75. ^ «Яркий способ превратить парниковый газ в биотопливо». Weizmann UK. Weizmann UK. Регистрационный номер благотворительной организации 232666. 18 декабря 2012 г.. Получено 19 мая 2015.[постоянная мертвая ссылка ]
  76. ^ "CO
    2     и ЧАС
    2    О     Процесс диссоциации »    . NCF - Технологический процесс. New CO2 Fuels Ltd. Получено 19 мая 2015.
  77. ^ «Информационный бюллетень NewCO2Fuels, выпуск 1» (PDF). Сентябрь 2012 г.
  78. ^ "От вызова к возможности Новое CO
    2     Топливо: Введение ... "     (PDF). В архиве (PDF) из оригинала 30.05.2015. Получено 2015-05-30.
  79. ^ "СОЛНЕЧНЫЙ ДЖЕТ Проект". СОЛНЕЧНЫЙ ДЖЕТ. Офис проекта SOLAR-JET: ARTTIC. Архивировано из оригинал 18 мая 2015 г.. Получено 15 мая 2015.
  80. ^ «Солнечный свет на реактивное топливо». ETH Zurich. Eidgenössische Technische Hochschule Zürich. В архиве из оригинала 10 сентября 2014 г.. Получено 15 мая 2015.
  81. ^ Александр, Мэг (1 мая 2014 г.). ""Солнечное «реактивное топливо, созданное из воды и углекислого газа». Гизмаг. Гизмаг. В архиве из оригинала 18 мая 2015 г.. Получено 15 мая 2015.
  82. ^ «SOLARJET демонстрирует полный процесс термохимического производства возобновляемого реактивного топлива из H2O и CO2». Конгресс зеленых автомобилей. БиоАдж Групп, ООО. 28 апреля 2015. В архиве из оригинала 18 мая 2015 г.. Получено 15 мая 2015.
  83. ^ "Альдо Штайнфельд - Солнечный синтез-газ". Решить для . Google Inc.[постоянная мертвая ссылка ]
  84. ^ «Варка топлива в солнечной печи» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 19.05.2015. Получено 2015-05-30.
  85. ^ «Синтролиз, синтетическое топливо из двуокиси углерода, электричества и пара» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-05-21. Получено 2015-05-30.
  86. ^ «Синтетическое топливо (синтролиз)». Thoughtware.TV. Thoughtware.TV. 17 июня 2008 г.. Получено 20 мая 2015.
  87. ^ Stoots, C.M .; O'Brien, J.T .; Хартвигсен, Дж. (2007). «Производство синтез-газа с нейтральным углеродом путем высокотемпературного электролитического восстановления пара и CO
    2    "     (PDF). Международный конгресс и выставка машиностроения ASME 2007. 2007 Международный конгресс и выставка машиностроения ASME, 11–15 ноября 2007 г., Сиэтл, Вашингтон, США. 15: Устойчивые продукты и процессы. С. 185–194. Дои:10.1115 / IMECE2007-43667. ISBN  978-0-7918-4309-3. Архивировано из оригинал (PDF) 21 мая 2015 г.. Получено 30 мая, 2015.
  88. ^ Обзор инициативы по ядерному водороду
  89. ^ Технология производства атомного водорода
  90. ^ Электролиз для производства синтетического топлива В архиве 2015-05-30 в Wayback Machine
  91. ^ «Учебник по WindFuels ™ - базовое объяснение для неспециалистов». Doty Energy. Doty Energy. В архиве из оригинала 16 мая 2015 г.. Получено 16 мая 2015.
  92. ^ «Обеспечение нашего энергетического будущего за счет эффективной переработки CO
    2     в топливо для транспорта »     (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 04.03.2016. Получено 2015-05-30.
  93. ^ «Процесс AFS - превращение воздуха в экологически чистое топливо». Синтез воздушного топлива - Технический обзор. Компания Air Fuel Synthesis Limited. Архивировано из оригинал 3 апреля 2015 г.. Получено 19 мая 2015.
  94. ^ Пример использования: демонстрационная установка AFS[постоянная мертвая ссылка ]
  95. ^ "Машины, заправляемые воздухом?". PlanetForward.org. Планета Вперед. Получено 20 мая 2015.
  96. ^ Рапира, Роберт (31 октября 2012 г.). «Инвесторы опасаются топлива из разреженного воздуха». Ежедневное инвестирование. В архиве из оригинала 18 мая 2015 г.. Получено 17 мая 2015.
  97. ^ Уильямс, К.Р .; ван Лукирен Кампань, Н. Синтетическое топливо из двуокиси углерода атмосферы (PDF) (Отчет). Архивировано из оригинал (PDF) на 2013-03-04.
  98. ^ "Эйр Топливо Синтез Лимитед". www.thegazette.co.uk. Газета. Получено 19 октября 2018.
  99. ^ «Исследователи BGU изобретают зеленую альтернативу сырой нефти». Университет Бен-Гуриона в Негеве. Университет Бен-Гуриона в Негеве. 13 ноября 2013 г.. Получено 17 мая 2015.
  100. ^ «Недавняя история успеха: преобразование двуокиси углерода, вредного парникового газа, в топливо, которое можно использовать для транспортировки». I-SAEF. Фонд стратегической альтернативной энергетики Израиля. Получено 15 мая 2015.
  101. ^ «Исследователи BGU разрабатывают новый тип сырой нефти с использованием диоксида углерода и водорода». American Associates (Университет Бен-Гуриона в Негеве). Американские партнеры (AABGU). Архивировано из оригинал 18 мая 2015 г.. Получено 15 мая 2015.
  102. ^ «Исследователи BGU разрабатывают более эффективный процесс гидрогенизации CO2 в синтетическую нефть». Конгресс зеленых автомобилей. БиоАдж Групп, ООО. 21 ноября 2013 г. В архиве из оригинала 4 августа 2015 г.. Получено 15 мая 2015.
  103. ^ «Топливо будущего: исследовательский центр в Дрездене выпустил первую партию Audi e-diesel». Audi MediaServices - Пресс-релиз. Ингольштадт / Берлин: AUDI AG. 2015-04-21. В архиве из оригинала 19 мая 2015 г.. Получено 23 мая 2015.
  104. ^ Рапира, Роберт. «Является ли дизельный двигатель Audi с нейтральным выбросом углерода, меняет правила игры?». Инсайдер Energy Trends. Energy Trends Insider. В архиве из оригинала 18 мая 2015 г.. Получено 15 мая 2015.
  105. ^ Новелла, Стивен (28 апреля 2015 г.). «28 апреля 2015 Audi E-Diesel». Блог NeuroLogica - Технологии. Стивен Новелла, доктор медицины. В архиве с оригинала 30 мая 2015 г.. Получено 24 мая 2015.
  106. ^ «Как ВМС США планируют превратить морскую воду в реактивное топливо». Альтернативная энергетика. altenergy.org. Получено 8 мая 2015.
  107. ^ «Патент: US 20140238869 A1». Патенты Google. В архиве из оригинала 18 мая 2015 г.. Получено 8 мая 2015.
  108. ^ Общее содержание углерода в Мировом океане составляет примерно 38 000 ГтС. Более 95% этого углерода находится в форме растворенного бикарбонат-иона (HCO3 −). Клайн, Уильям (1992). Экономика глобального потепления. Вашингтон, округ Колумбия: Институт международной экономики. Растворенные бикарбонат и карбонат океана по существу связаны CO.2 и сумма этих частиц вместе с газообразным CO2, показанная в следующем уравнении, представляет собой общую концентрацию диоксида углерода [CO2]ТМирового океана. Σ [CO2]Т= [CO2(грамм)]л+ [HCO3 −] + [CO3 2−][требуется проверка ]

дальнейшее чтение

внешняя ссылка