Метанол и энергетика будущего, Когда закончатся нефть и газ, Ола Д., Гепперт А., Пракаш С., 2014

Метанол и энергетика будущего, Когда закончатся нефть и газ, Ола Дж., Гепперт А., Пракаш С., 2014.

   Книга, написанная специалистами с мировым именем в области химии углеводородов (Дж. Ола — лауреат Нобелевской премии), посвящена проблеме поиска альтернативных источников энергии, в связи с тем что информационно обоснована неизбежность истощения запасов невозобновляемых природных ресурсов углеводородного сырья. Предложена оригинальная концепция «метанольной экономики». Показана возможность использования метанола не только как энергоносителя, но и как сырья в синтезе технологически ценных продуктов. Рассмотрены методы получения метанола из углекислого газа — дешевого сырья, загрязняющего атмосферу. Показаны преимущества «метанольной» энергетики по сравнению с «водородной». Большое внимание уделено проблемам обеспечения экологической безопасности.
Для химиков-органиков, студентов и аспирантов вузов, а также читателей, интересующихся проблемами энергетики будущего.




История разработки нефти и природного газа.
Нефть и газ, как и уголь, образовались в результате разложения органических остатков, прежде всего планктона, оседавшего на морское дно миллионы лет назад в «материнских горных породах», в которых биомасса захватывалась вместе с другими осадками. В зависимости от глубины захоронения материнской породы в период ее активного существования из биомасс образовались либо нефть, либо газ. Если материнская порода оказалась погребенной на значительное время на глубину от 2500 до 5000 м при температуре порядка 80 °С, длинные углеводородные цепи органического «сырья» разрывались, образуя компоненты нефти. Если же глубина захоронения превышает 5000 м, то нефть там не находят, потому что на такой глубине при температурах около 145 °С органический материал за длительный геологический период нахождения там разлагался и все связи углерод-углерод претерпевали разрыв, что приводило к образованию природного газа и его главного компонента - метана. Нефть и газ извлекают, как правило, не из тех материнских пород, в которых были погребены органические остатки. На самом деле, если углеводороды отделяются от материнских пород, то они могут мигрировать вверх, образуя залегающие близко к поверхности нефтяные или газовые поля, называемые «резервуарами», или даже выходить на поверхность, как например, близ Лос-Анджелеса (Южная Калифорния).

С древнейших времен нефть, появляющуюся на поверхности в различных районах Средней Азии и на американском континенте, использовали в медицине, для освещения и для других целей. Само слово «петролеум» (нефть) упоминается еще в Ветхом Завете. В переводе с греческих слов петрос (камень) и олеум (масло) оно означает «масло из камня». Нефть долгое время использовали мало, и только во второй половине XIX в. началось ее широкое применение, которое шло рука об руку с открытием потенциальных возможностей этого вида природного сырья.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие к русскому изданию.
Предисловие.
Аббревиатуры и обозначения.
Единицы измерения и сокращения.
Перевод единиц.
Глава 1. Введение.
Глава 2. Роль угля в промышленной революции и в последующий период.
Глава 3. История разработки нефти и природного газа.
Разведка и добыча нефти.
Природный газ.
Глава 4. Запасы и пути использования ископаемого топлива.
Уголь.
Нефть.
Нефтеносные пески.
Нефтяные сланцы.
Природный газ.
Метан угольных пластов.
Плотные пески и сланцы.
Гидраты метана.
Перспектива.
Глава 5. Истощение запасов нефти и газа.
Глава 6. Углеводороды и продукты их превращения в повседневной жизни.
Фракционная перегонка.
Термический крекинг.
Глава 7. Ископаемое топливо и проблема изменения климата.
Как смягчить ущерб от выбросов?.
Глава 8. Возобновляемые источники энергии и атомная энергетика.
Гидроэнергетика.
Геотермальная энергетика.
Ветроэнергетика.
Солнечная энергия: фотоэлектричество и тепло.
Фотоэлектрическое преобразование энергии.
Солнечная тепловая энергия в производстве электричества
Электроэнергия из соляных солнечных прудов.
Использование солнечной тепловой энергии для обогрева.
Экономические ограничения использования солнечной энергии.
Биоэнергетика.
Электроэнергия из биомассы.
Жидкие биотоплива.
Энергия океана: тепловая, энергия приливов и отливов, а также энергия волн.
Энергия приливов и отливов.
Энергия волн.
Тепловая энергия океана.
Атомная энергия.
Энергия реакций ядерного деления.
Реакторы-размножители.
Потребность в атомной энергии.
Экономика.
Вопросы безопасности атомной энергетики.
Атомная энергия и безопасность.
Побочные продукты и отходы атомных электростанций.
Выбросы в атмосферу.
Атомная энергия – энергия будущего.
Термоядерный синтез.
Перспективы развития альтернативных источников энергии.
Глава 9. Возможности и ограничения водородной экономики.
Открытие и свойства водорода.
Развитие водородной энергетики.
Получение и использование водорода.
Водород из ископаемого топлива.
Водород из биомассы.
Фотобиологическое разложение воды.
Электролиз воды.
Получение водорода с использованием атомной энергии.
Проблема хранения водорода.
Жидкий водород.
Водород под давлением.
Гидриды металлов и твердые абсорбенты.
Другие способы хранения водорода.
Водород: централизованная или децентрализованная доставка потребителю?.
Вопросы безопасности.
Транспортировка водорода.
Топливные элементы.
Историческая справка.
Эффективность топливных элементов.
Водородные топливные элементы.
Топливные элементы на основе протонообменных мембран (ТЭПМ) для транспортных средств.
Перезаряжающиеся (регенеративные) топливные элементы.
Перспектива развития водородной экономики.
Глава 10. Метанольная экономика. Основные аспекты.
Глава 11. Метанол как топливо и энергоноситель.
Свойства метанола и история его изучения.
Современные способы использования метанола.
Использование метанола и диметилового эфира в качестве транспортного топлива.
Историческая справка.
Метанол как топливо в двигателях внутреннего сгорания (ДВС).
Метанол и диметиловый эфир в качестве заменителей дизельных топлив в двигателях внутреннего сгорания (ДВС).
Биодизельное топливо.
Новые транспортные средства, работающие на метаноле.
Получение водорода для топливных элементов путем конверсии метанола.
Прямой метанольный топливный элемент (ПМТЭ).
Топливные элементы, основанные на других видах топлива и на биотопливе.
Перезаряжающиеся топливные элементы.
Метанол как топливо для стационарных установок.
Хранение и распределение метанола.
Цена на метанол.
Вопросы безопасности.
Выбросы от транспортных средств, работающих на метаноле.
Метанол и окружающая среда.
Метанол и проблемы изменения климата.
Глава 12. Производство метанола из различного сырья – от синтез-газа до углекислого газа.
Получение метанола из горючих ископаемых.
Производство через синтез-газ.
Получение синтез-газа из природного газа.
Паровая конверсия метана.
Парциальное окисление метана.
Автотермический риформинг метана и сочетание паровой конверсии с парциальным окислением.
Получение синтез-газа путем углекислотной конверсии метана.
Получение синтез-газа из нефти и высших углеводородов.
Синтез-газ из угля.
Экономика производства синтез-газа.
Получение метанола через метилформиат.
Метанол из метана, минуя синтез-газ.
Селективное окисление метана в метанол.
Каталитическое газофазное окисление метана.
Жидкофазное окисление метана в метанол.
Получение метанола через моногалогенированные метаны.
Микробиологическая или фотохимическая конверсия метана в метанол.
Метанол из биомассы.
Метанол из биогаза.
Аквакультура.
Водные растения.
Морские водоросли.
Получение метанола из углекислого газа.
Углекислый газ из промышленных отходящих газов.
Углекислый газ из атмосферы.
Глава 13. Использование метанола для получения химических соединений, синтетических углеводородов и различных материалов.
Превращение метанола в химические продукты и материалы.
Превращение метанола в олефины и синтетические углеводороды.
Процесс превращения метанола в олефины.
Процесс получения бензина из метанола.
Белки на основе метанола.
Будущее за метанолом.
Глава 14. Перспективные ресурсы для развития экономики.
Метанольная экономика и ее преимущества.
Рекомендуемая литература и другие источники информации.
Цитируемая литература.

Купить .





Теги: учебник по химии :: химия :: Ола :: Гепперт :: Пракаш :: метанол :: энергетика