固体天然气通往更安全 更清洁和更光明未来的途径

天然气是一种清洁、无味、无毒的能源，可为烹饪和取暖提供温暖，并为为家庭和企业提供电力的发电站提供燃料。天然气还为生产材料和商品(从玻璃到服装)的许多工业过程提供燃料，它是油漆和塑料等产品的重要成分。

最重要的是，天然气储量丰富;根据国际能源署的说法，如果天然气的消耗量保持在目前的水平，将有足够的可采资源使用两个多世纪。

尽管如此，与所有事物一样，天然气也有其缺点——运输和储存方面的挑战。目前的方法需要将天然气冷却到极低的温度(-162°C)以形成液化天然气(LNG)。虽然LNG是在管道运输不可行的情况下广泛使用的天然气运输方式，但它不适合长期储存。

需要如此低的温度来以液化形式储存天然气，这意味着该技术会持续蒸发;LNG蒸气高度易燃，可能会迅速与空气结合形成爆炸性混合物。

需要坚固耐用的替代品

世界各地的研究人员正在积极研究更安全的天然气储存替代品——凝固天然气(SNG)或天然气水合物可能就是答案。

在这些水合物中，甲烷等气体被困在由水分子形成的笼子内。添加剂和规定的压力-温度条件产生了一种稳定的固体材料，适合长期储存，并且可以在没有加压易燃液体固有危险的情况下运输。

然而，这些天然气水合物目前仅限于小型实验室实验室实验。为此，新加坡国立大学设计与工程学院化学与生物分子工程系的PraveenLinga教授正致力于推进SNG技术的工业可行性。

Linga教授说：“我们需要确定能够增加甲烷储存能力的策略，加快将天然气转化为固体形式的过程，并缓解确保长期稳定性所需的条件。”“天然气成为适合扩大规模的固化神奇材料的难题中缺少的一块是促进剂——减少捕获气体所需能量的化学物质，此后以水合物的形式储存。”

Linga教授是该领域的专家，发表了150多篇研究文章并应邀参加了100场演讲和研讨会，旨在利用天然气水合物来满足清洁和安全能源的关键需求。

“SNG技术为在适度温度和压力条件下安全和长期储存天然气开辟了一个利基市场，”Linga教授和他的团队成员YeZhang博士、GauravBhattacharjee博士和HuanzhiXu先生以及合作者解释说来自大连理工大学和印度马德拉斯理工学院的研究人员最近在《能源与环境科学》杂志上发表了关于甲烷水合物储存的突破性发现。

没有完美的天然气，只有完美的组合

Linga教授意识到需要开发不仅可以被工业采用而且对环境无害的技术——避免使用传统上用于SNG技术的有毒促进剂。例如，促进剂四氢呋喃(THF)，通常被认为具有挥发性、腐蚀性甚至致癌性。这促使Linga教授和他的团队探索更清洁的替代品。

“我们发现了一个有前途的候选者——二恶烷，”林加教授透露道。“将二恶烷与另一种无毒氨基酸促进剂结合使用，我们能够在室温下快速形成由甲烷和二恶烷组成的混合甲烷水合物。”

在新型天然气水合物中，甲烷的平均储存容量为135.13v/v，远远超过了此类甲烷水合物的既定限值115v/v。Linga教授补充道：“这有望开发出具有更大商业化潜力的能量密度更高的SNG产品。”

将SNG提升到一个新的水平——以及世界

能源市场管理局(EMA)是新加坡贸易和工业部下属的法定机构，已将天然气、太阳能、低碳替代能源和区域电网的研发确定为该国能源转型的关键支柱——逐步转向更清洁、可靠和充足的能源。

2021年，天然气占新加坡发电量的94.9%，最近的一份报告表明，在太阳能和氢能等可再生能源能够承担更多负荷之前，天然气仍将是该国能源结构的重要组成部分。

同样，Linga教授将天然气视为可持续全球能源转型的重要“桥梁燃料”，并强调了天然气作为新加坡及其他地区长期固定备用电源的潜在用途。林加教授说，

“我们的工作并不止于此。展望未来，我们将争取在SNG中获得更高的储气能力，并收集更多证据来支持大规模二恶烷促进SNG技术的发展。”他进一步认为，SNG技术发展取得的进步可以应用于未来开发基于天然气水合物的储氢技术。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！