天然氣是所有化石燃料中最清潔的一種，但安全，經(jīng)濟(jì)地存儲(chǔ)天然氣仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在，新加坡國(guó)立大學(xué)(NUS)的工程師已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種方法，可以將天然氣轉(zhuǎn)化為易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)姆潜ㄐ怨腆w。使用他們配制的新型低毒添加劑混合物，可以在15分鐘內(nèi)完成轉(zhuǎn)化，這是迄今為止最快的時(shí)間。

國(guó)大團(tuán)隊(duì)由國(guó)大工程學(xué)院化學(xué)與生物分子工程學(xué)系的副教授Praveen Linga領(lǐng)導(dǎo)。他們的論文于2020年10月27日發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》雜志上。

快速，安全和便攜式的天然氣儲(chǔ)存方式

NUS團(tuán)隊(duì)致力于將天然氣轉(zhuǎn)化為稱為氣體水合物或可燃冰的固體形式的過(guò)程，該形式由被水分子形成的“籠子”中捕獲的天然氣分子組成。實(shí)際上，自然界以這種方式儲(chǔ)存天然氣，但過(guò)程極其緩慢。其他研究人員以前曾設(shè)法人為地加快它的速度，但他們?cè)V諸使用對(duì)環(huán)境和所涉人員均不安全的高毒性添加劑。

國(guó)大研究人員配制的新型添加劑混合物含有L-色氨酸，L-色氨酸是人們飲食中必需的氨基酸。這種能增強(qiáng)肌肉的氨基酸還可以大大加快天然氣轉(zhuǎn)化為固體水合物的速度。NUS配方可產(chǎn)生迄今為止最快的反應(yīng)速率，是現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的兩倍以上，同時(shí)毒性更小，操作更安全。

從事該項(xiàng)目的研究員Gaurav Bhattacharjee博士說(shuō)：“當(dāng)您考慮到自然界中天然氣水合物的形成需要數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間，而我們正確添加了秘密之后，我們的突破才能真正體現(xiàn)出來(lái)少量地添加到系統(tǒng)中，同一過(guò)程可以在幾分鐘內(nèi)在實(shí)驗(yàn)室中完成。”

此外，最終產(chǎn)品非常穩(wěn)定，可以在–5攝氏度和大氣壓下存儲(chǔ)，類似于家用冷凍機(jī)的條件。考慮到天然氣的體積減少了近90倍，這一點(diǎn)令人印象深刻。儲(chǔ)存天然氣的替代方法包括在–160攝氏度下液化天然氣，或?qū)⑵鋲嚎s至大氣壓的近250倍。這些方法不能大規(guī)模使用，因?yàn)樗鼈儍r(jià)格昂貴或不能長(zhǎng)期??安全地存儲(chǔ)。

擴(kuò)大用于工業(yè)用途

國(guó)大的研究人員現(xiàn)在的目標(biāo)是以每天100千克的試驗(yàn)規(guī)模將較大量的氣體轉(zhuǎn)化為較小量的固體。如果成功的話，這將使固化天然氣技術(shù)在商業(yè)上得到采用，并產(chǎn)生一種在大氣壓下可穩(wěn)定存儲(chǔ)的固體。他們希望最終將其擴(kuò)大規(guī)模以用于工業(yè)用途。

Lingoc副教授說(shuō)：“這與新加坡這樣的天然氣進(jìn)口國(guó)特別相關(guān)，新加坡的95%的電力來(lái)自天然氣。這種儲(chǔ)氣技術(shù)的發(fā)展將有助于提高該國(guó)的能源安全。”