Kőolaj és földgáz után: a metanolgazdaság

Tartalom

Előszó xiii
1. fejezet Bevezetés 1
2. fejezet A szén az ipari forradalom idején és utána 13
3. fejezet A kőolaj és a földgáz története 21
A kőolaj kitermelése és feltárása 26
A földgáz 27
4. fejezet Fosszilis tüzelőanyagok készletei és felhasználásuk 31
A szén 32
Az ásványolaj 37
Szurokföldek 43
Olajpala 45
Földgáz 46
Kőszénlelőhelyből kitermelt metán 54
Tömör homokok és agyagpalák 55
Metán-hidrátok 55
Kilátások 58
5. fejezet Csökkenő kőolaj- és földgáztartalékok 59
6. fejezet A szénhidrogének és a belőlük készült termékek iránti folyamatos igény 71
A szakaszos lepárlás (frakcionális desztilláció) 75
A termikus krakkolás 75
7. fejezet A fosszilis tüzelőanyagok és a klímaváltozás 85
Csökkentés 95
8. fejezet Megújítható energiaforrások és az atomenergia 99
Vízenergia 102
Geotermikus energia 107
Szélenergia 111
Napenergia: fényelektromosság és termikus energia 115
Villamos energia termelése fényelektromos átalakítással 116
A Napból származó hőenergia felhasználása villamos energia termelésére 118
Villamos energia szoláris sómedencékből 120
Napenergia hasznosítása fűtésre 121
A napenergia hasznosításának gazdasági korlátai 122
Biomassza-energia 122
Villamos energia előállítása biomasszából 123
Folyékony biofűtőanyagok 124
Az óceánok energiája: a termikus, az árapály és a hullámok energiája 129
Az árapály-energia 129
Hullámok 131
A tengerek hőenergiája 132
Atomenergia 133
Energia nukleáris hasadási reakcióból 135
Tenyésztő atomreaktorok 141
Az atomenergia szükséges 143
Gazdaságosság 145
Biztonság 145
Sugárzásveszélyek 148
Nukleáris melléktermékek és hulladék 149
Emissziók 152
Atomenergia: a jövő energiája 152
Nukleáris fúzió 153
Kilátások 157
9. fejezet A hidrogéngazdaság és korlátai 159
A hidrogén felfedezése és tulajdonságai 160
A hidrogénenergia fejlődése 162
A hidrogéntermelés és felhasználás 165
Fosszilis anyagokból származó hidrogén 167
Hidrogén biomasszából 169
Fotobiológiai vízbontás 170
A víz elektrolízise 170
Nukleáris energiával termelt hidrogén 173
A hidrogén tárolásának kihívásai 174
A folyékony hidrogén 176
Komprimált hidrogén 177
Fémhidridek és szilárd abszorbensek 178
A hidrogéntárolás egyéb módjai 179
Centralizált vagy decentralizált legyen-e a hidrogén elosztása? 180
A hidrogén biztonsági kérdései 183
Hidrogén a szállítmányozásban 185
Üzemanyagcellák 186
Egy kis történelem 186
Az üzemanyagcella hatékonysága 188
Hidrogén alapú üzemanyagcella 190
A közlekedésben-szállításban használható PEM üzemanyagcellák 194
Regeneratív üzemanyagcellák 198
Kilátások 200
10. fejezet A metanolgazdaságról általánosságban 203
11. fejezet Metanol, mint energiatároló és üzemanyag 211
Történelmi áttekintés és a fontosabb tulajdonságok 211
A metanol használata napjainkban 214
A metanol és a dimetil-éter, mint üzemanyag 215
Az alkohol múltbéli szerepe a közlekedésben 215
A metanol, a belső égésű motorok üzemanyaga 220
A dízelolaj helyettesítése metanollal és dimetil-éterrel a kompressziós motorokban 222
A biodízel üzemanyag 228
Fejlett metanol-üzemű járművek 228
A metanol reformálásából származó hidrogén használata üzemanyagcellákban 229
A közvetlen metanol alapú üzemanyagcella (DMFC) 233
Bio- és más üzemanyag alapú üzemanyagcellák 239
Regeneratív üzemanyagcellák 240
Sztatikus áram- és hőtermelés metanollal 241
A metanol tárolása és elosztása 242
A metanol ára 245
A metanol biztonságossága 246
Metanollal üzemelő járművek anyagkibocsátása 251
A metanol és a környezet 252
A metanol és a klímaváltozás 254
12. fejezet Metanol termelés, a szintézisgáztól a szén-dioxidig 257
Fosszilis tüzelőanyagokból származó metanol 260
Szintézisgáz alapú termelés 260
Földgázból előállított szintézisgáz 264
A metán gőzre formálása 264
A metán részleges oxidációja 265
Autoterm reformálás: gőzreformálás és részleges oxidáció együttes alkalmazása 266
CO2 reformálásból származó szintézisgáz 267
Kőolajból és magasabb szénhidrogénekből származó szintézisgáz 267
Szintézisgáz szénből 268
A szintézisgáz termelés gazdaságossága 269
Metil-formiátos metanol előállítás 269
Szintézisgáz nélküli metán-metanol átalakulás 271
Metán metanollá alakítása szelektív oxidációval 271
A metán gázfázisú katalitikus oxidációja 272
A metán folyadékfázisú oxidációja metanollá 275
Metanoltermelés monohalogénezett metánnal 277
A metán metanollá alakítása mikrobiológiai vagy fotokémiai úton 280
Biomasszából származó metanol 281
Biogázból származó metanol 288
Vízi kultúrák 291
Vízinövények 291
Algák 292
A szén-dioxidból származó metanol 294
Ipari füstgázból származó szén-dioxid 298
A légkörből származó szén-dioxid 299
13. fejezet Metanol alapú vegyületek, szintetikus szénhidrogének és egyéb anyagok 303
Metanol alapú vegyi anyagok 303
A metanol átalakítása olefinekké és szintetikus szénhidrogénekké 305
A metanolból kiinduló olefingyártás (MTO) 306
A metanolból benzin módszer (MTG eljárás) 309
Metanol alapú fehérjék 311
Kilátások 312
14. fejezet A jövő perspektívái 313
A metanolgazdaság és előnyei 316
További irodalom és információk 321
Jelen könyv szerzőinek további művei 337
Betűszavak, egységek és rövidítések 339
Hivatkozott források 343
Index 355

Témakörök