甲醇会成为飞机合理的低碳燃料来源吗?

时间:2020-12-18 09:10:59   作者:
是的,完全有可能从生物或分子来源合成甲醇。这是我对碳工程空转燃料理论的深入研究的一部分

合成甲醇已经有很长的历史了,所以没有什么神奇的。奇怪的是,我曾经去过Methanex的总部,这是全球甲醇领域的800磅大猩猩。他们是温哥华的总部,正在改变他们的一些自动化。

然而,航空业面临着多重挑战,不仅仅是二氧化碳。让我们分别来看一看。

第一种是燃烧化石燃料将二氧化碳直接排放到大气中。这是第一步。生物合成或合成的甲醇肯定会减少这种情况,但不会完全消除。

甲醇会成为飞机合理的低碳燃料来源吗?

在评估中,我计算了甲醇合成的碳债。碳工程过程,如果他们制造甲醇,将从一吨二氧化碳开始,以0.73吨甲醇结束。很少有数学计算告诉我们,每吨合成甲醇,如果给合成过程的最佳数字,是在0.27吨二氧化碳作为碳债务的范围内。这是在分布之前,我们忽略它。

燃烧时,来自大气的二氧化碳会回到大气中,所以在飞机上燃烧一吨甲醇的效果是净排放0.27吨二氧化碳,这比较好。

然而,问题是二氧化碳是在地面被捕获的,大部分排放在3万英尺左右。由于各种大气混合和化学原因,在高空排放的二氧化碳的影响大约是在地面排放二氧化碳的两倍。所以当我们从地面的空气或烟道中提取一吨二氧化碳时,我们把它放到3万英尺高的空中,其影响加倍。

基本上,这将使目前飞机的二氧化碳排放量从相当于两吨二氧化碳到1.27吨二氧化碳。更好,但不是最好。

空中旅行和气候变暖带来的第二个挑战是飞机尾迹。它们捕捉到的红外线比反射到的日晒要多,所以它们自己导致了变暖。甲醇动力系统本身对飞机航迹的产生毫无作用。与飞机相关的升温在飞机相关升温总量的10%范围内,因此1.27 t CO2e变为约1.77 t CO2e。

第三个问题是煤油燃烧产生的氧化亚氮。高空的氮氧化物也是全球变暖的推手。燃烧纯甲醇不排放NOx,所以甲醇动力系统避开了这颗子弹

但是等等,还有更多。甲醇的能量密度低于煤油,煤油是主要的航空燃料。煤油的运行速度为830公斤/立方米,甲醇的运行速度为787公斤/立方米。这意味着你必须燃烧更多的甲醇来获得相同的能量,大约多5%。所以1。77吨二氧化碳转化为1。86吨二氧化碳。

所以甲醇可以将飞机造成的全球变暖减少50%左右。根据研究,大约5%的全球变暖驱动力来自于以可燃烯为燃料的飞机,所以我们现在降到了2.5%。这还不够。目标是100%。

幸运的是,一些操作上的改变可以减少对轨迹的影响,主要是降低飞行高度和减少夜间飞行次数可以大大减少对轨迹的影响。但是低飞也会增加燃料消耗,而且没有人会放弃夜间飞行,所以这都是一些清洗。

换句话说,我不认为甲醇是答案。在我看来,电池-电力将是所有本地和地区航班的答案,我还没有一个很好的答案,为长途航班。Mark Z. Jacobson,当我和他谈到这个话题时,认为必须开发氢动力系统。ZeroAvia是一家已经展示了氢燃料电池驱动小型飞机的初创公司。比尔·盖茨(Bill Gates)和杰夫·贝索斯(Jeff Bezos)都很有钱,但至少就盖茨而言,他们经常在技术上押下错误的赌注(看看碳工程就是一个典型的例子)。

长途飞行属于交通工具范畴,我认为“氢燃料还没有被证明是浪费时间”,不像所有地面交通工具和大多数能源储存解决方案。
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