为应对CO2等温室气体引起的气候变化问题,世界各国以全球协约的方式减排温室气体,我国提出争取2030年前达到碳达峰,2060年实现碳中和的目标。现阶段我国的能源结构以化石燃料为主,其燃烧释放出大量的CO2通过植树造林、海洋封存、矿石碳化和综合利用等途径可降低大气中CO2浓度。
矿石碳化:利用矿石中的氧化镁或氧化钙等,在一定条件下与CO2反应,生成碳酸镁或碳酸钙等,但过程缓慢。
综合利用:工业上可以将CO2转化成甲醇(CH3OH)等资源,CO2和氢气在一定条件下生成甲醇和水。一定条件下,该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示。
新能源汽车已经走进了我们的生活。与传统汽车使用化石燃料不同,新能源汽车的能量来源更加多元化。
I.电动汽车
电池能为电动汽车提供动力,几类电池的部分性能指标如图1所示。其中能量密度表示单位体积的电池所具有的能量。
Ⅱ.氢内燃车
氢内燃车以氢气为燃料,不排放任何污染物。氢气可通过电解水(原理如图2)等多种方式获得。据测算,1kg氢气完全燃烧可释放14.3×104kJ的热量,1kg汽油完全燃烧可释放4.6×104kJ的热量。
Ⅲ.乙醇汽车
乙醇汽东车乙醇为燃料。乙醇是可再生能源,可以通过发酵甘蔗、玉米等农作物,或发酵粮食收割后剩余的秸秆大量提取。
我国新能源汽车发展迅速,未来可期。
①“灰氢”制取过程中,会导致的环境问题是。
②结合图1分析,电解水制氢尚未普及的主要原因是。
①使用纳米CaO的吸附效果优于微米CaO的原因是。
②碳捕获所得高浓度的二氧化碳可用于(举一例用途)。
①反应1、II前后没有改变的粒子是(写化学符号)。写出图中方框内粒子的化学式:。
②反应Ⅱ的化学方程式为。
可燃冰外观类似冰,主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量二氧化碳等气体。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时,甲烷可与水生成甲烷水合物,分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。
1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富,燃烧热值大,因而被各国视为未来石油、天然气的替代能源。由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害10~20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解,容易发生喷井意外,还可能会破坏地壳稳定平衡,引发海底塌方,导致大规模海啸,所以开采可燃冰的关键是解决技术上的问题。