الغاز التخليقي (أو الغاز الاصطناعي ) هو خليط من الغازات يحتوي على كميات متفاوتة من الهيدروجين (H 2 ) وأول أكسيد الكربون (CO) وغالبًا بعض ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) أيضًا.
إنتاج
يمكن إنتاج الغاز الاصطناعي باستخدام عملية كيميائية بعدة طرق:
- من الفحم (باستخدام تحويل الفحم إلى غاز أو كربنة الفحم)
- من الهيدروجين وCO
- من الميثان والبخار
يمكن تحويل الفحم إلى غاز اصطناعي وغاز الميثان ، المعروف أيضًا باسم غاز المدينة، عن طريق تحويل الفحم إلى غاز. [1] هناك طريقة أخرى للتحويل وهي كربنة الفحم في درجات حرارة منخفضة وعالية. [2]
يمكن تقسيم ثاني أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون ثم دمجه مع الهيدروجين (H) لتكوين الغاز الاصطناعي. هذه الطريقة قيد الدراسة من قبل مشروع الوقود الشمسي التابع للمعهد الهولندي لأبحاث الطاقة الأساسية [3] ومن قبل مشروع أشعة الشمس إلى البترول من قبل مختبرات ساندي الوطنية. يتصور مشروع الوقود الشمسي إنتاج ثاني أكسيد الكربون من ثاني أكسيد الكربون ، عن طريق معالجة هذا الغاز الأخير بإشعاع الميكروويف. [4] هذه الطريقة صديقة للبيئة للغاية (لأنها تستخدم ثاني أكسيد الكربون المهدر أي من محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري). يستخدم مشروع تحويل أشعة الشمس إلى بنزين درجة حرارة عالية جدًا لتفكيك ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون. يتم ذلك باستخدام الإشعاع الشمسي (باستخدام فرن شمسي. تم تصنيع جهاز محدد لتحسين الكفاءة باستخدام هذه العملية الكيميائية، والسماح بإنتاج الغاز الاصطناعي (من خلال الجمع بين أول أكسيد الكربون والهيدروجين - يتم تصنيع الأخير أيضًا باستخدام درجة حرارة عالية جدًا وليس التحليل الكهربائي للماء-) بطريقة آلية. تم تسمية هذا الجهاز بمفاعل مستقبل الحلقة الدوارة المعاكسة (أو CR5) [5] [6] [7]
عند درجات الحرارة المرتفعة (700-1100 درجة مئوية)، يتفاعل البخار (H 2 O) مع الميثان (CH 4 ) لإنتاج الغاز الاصطناعي . [8] [9]
الاستخدام
لقد تم استخدام عمليات تحويل الفحم إلى غاز لسنوات عديدة لتصنيع غاز الإضاءة (غاز الفحم) للإضاءة بالغاز والطهي وإلى حد ما للتدفئة، قبل أن تصبح الإضاءة الكهربائية والبنية الأساسية للغاز الطبيعي متاحة على نطاق واسع. لا يزال من الممكن استخدام هذه العملية اليوم، إلا أنها تخلق قدرًا كبيرًا من التلوث.
يمكن أيضًا استخدام الغاز الاصطناعي كوقود للمركبات. نظرًا لأن كثافة الطاقة فيه أقل من نصف كثافة الغاز الطبيعي ، فإنه يحتاج إلى قدر كبير من الضغط، وحتى في هذه الحالة لا يزال أقل فعالية من أنواع الوقود الغازية الأخرى المماثلة (مثل الغاز الحيوي ، والميثان ، ...).
كما أن الغاز الاصطناعي مفيد أيضًا في عملية التكرير وتحويله إلى مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية. ومن الممكن بعد ذلك تحويل هذه المواد الكيميائية إلى مواد كيميائية أخرى محددة، أي أنها مفيدة في صناعة الطلاء والبلاستيك، ...(انظر http://en.wikipedia.org/wiki/Biobased_economy )
الغاز الاصطناعي مقابل الوقود الاصطناعي
لا ينبغي الخلط بين الغاز الاصطناعي والوقود الاصطناعي (انظر انظر http://en.wikipedia.org/wiki/Synthetic_fuel ). بشكل عام، ينتج إصلاح الوقود الأحفوري الوقود الاصطناعي من الوقود الأحفوري (أو الغاز الطبيعي) + الهيدروجين (انظر http://en.wikipedia.org/wiki/Fossil_fuel_reforming ). ومع ذلك، يتم تصنيع الغاز الاصطناعي من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون (أو CO² بعد معالجة ثاني أكسيد الكربون باستخدام الموجات الدقيقة).
مراجع
- ↑ "إنتاج الهيدروجين باستخدام تقنية HFCIT: تحويل الفحم إلى غاز" . وزارة الطاقة الأمريكية. 2008-12-12.
- ↑ Lee, Woon-Jae; Lee, Yong-Kuk (2001). "خصائص ضغط الغاز الداخلي الناتجة أثناء كربنة الفحم في فرن الكوك". الطاقة والوقود 15 (3): 618. doi : 10.1021/ef990178a .
- ↑ تختلف
- ↑ مجلة NWT 6/2012
- ↑ [ http://web.archive.org/web/20130728074417/http://www.sandia.gov/mission/ste/stories/2008/August/Millerfinal.pdf مرجع مشروع تحويل أشعة الشمس إلى بنزين 1
- ↑ [ http://web.archive.org/web/20131027203918/http://energy.sandia.gov/wp/wp-content/gallery/uploads/S2P_SAND2009-5796P.pdf مرجع مشروع تحويل أشعة الشمس إلى بترول 2
- ↑ [ http://www.sciencedaily.com/releases/2007/12/071208150135.htm مرجع مشروع تحويل أشعة الشمس إلى بنزين 3
- ↑ انظر هنا
- ↑ إنتاج الغاز الاصطناعي باستخدام الميثان دون استخدام الوقود الأحفوري
