जीवाश्म ईंधन में क्या है कि हम बड़े पैमाने पर उत्पादन नहीं कर सकते हैं?

Question

चूंकि ईंधन अलग-अलग अणु श्रृंखलाओं से बना होता है, मेरा सवाल यह है कि क्या कारण है कि हम एक ही अणु संरचना का निर्माण नहीं कर सकते हैं और एक प्रयोगशाला में एक ही संरचना को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम हो सकते हैं ताकि हमें बाहर भागना न पड़े?

मैं समझता हूं कि इसके लिए और अधिक रास्ता है और यह उतना आसान नहीं है जितना कि मुझे लगता है लेकिन इसलिए मैं पूछ रहा हूं: इसके साथ कुछ करने में क्या चुनौतियां हैं? क्या हम समान संरचना नहीं बना सकते?

साइड नोट के रूप में, क्या ईंधन में चेन के अंदर पहले से ही ऑक्सीजन के अणु होते हैं या जब तक वे वाल्व का उपयोग करके ऑक्सीजन के मिश्रण तक इन अणुओं को प्राप्त नहीं करते हैं?

Comments

यह यहाँ है या रसायन विज्ञान बोर्ड?

— दौड़ बुखार

अलग-अलग तरीकों का उपयोग करके तेल का उत्पादन किया जा सकता है, यह समस्या नहीं है। समस्या यह है कि इसे एक प्रयोगशाला में बनाने से जमीन से ड्रिलिंग करने में बहुत अधिक खर्च होगा, खासकर उन मात्राओं में जो हम उपयोग कर रहे हैं।

— vsz

ऊर्जा, तकनीकी रूप से।

— टोबिया टेसन

इसे किससे बनाएं? बारिक हवा?

— मोनिका

ऊर्जा सबसे महत्वपूर्ण बिट है। यह हाइड्रोजन का एक सस्ता स्रोत भी है। कोयले से तेल बनाना काफी आसान है, लेकिन यह सीमित परिदृश्य में ही उपयोगी है। यह कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ने और सिंथेटिक तेल के निर्माण के लिए पानी का उपयोग करने के लिए तकनीकी रूप से संभव होगा, लेकिन यह 1) एक विशाल शुद्ध ऊर्जा हानि और 2) सामान की ड्रिलिंग से बहुत अधिक महंगा है। लेकिन चिंता मत करो, जब तेल बाहर निकलने लगता है (जल्द ही किसी भी समय नहीं होने वाला), क्योंकि यह अधिक महंगा विकल्प हो जाएगा तेजी से बढ़ जाएगा :)

— लुआना

Answer 1

तेल के रूप में यह जमीन से बाहर आता है हाइड्रोकार्बन यौगिकों का मिश्रण है जो शैवाल और सूक्ष्म जानवरों के जमाव के अवशेष हैं, जिन्हें फाइटोप्लांकटन और ज़ोप्लांकटन भी कहा जाता है।

वैज्ञानिकों ने पहले ही सिंथेटिक जीवाश्म ईंधन बनाया है।

प्रयास

1 है । वर्तमान में सैन डिएगो, कैलिफ़ोर्निया में एक $ 300 मिलियन डॉलर (वास्तव में बहुत बड़ा) प्रयास है, जिसे बनाने के लिए सिंथेटिक जीनोमिक्स और एक्सॉन मोबिल नामक कंपनी ने तेल बनाने के लिए शैवाल का उपयोग किया है। शैवाल में लिपिड, वसा का एक रूप, कच्चे तेल का एक प्रमुख घटक है।

इसके अंश: http://www.sandiegouniontribune.com/news/2009/jul/15/1n15algae001356-deal-blooms-algae-biofuel-research/?unionbrib

जीनोमिक्स के अग्रणी जे। क्रेग वेंटर के नेतृत्व में एक सैन डिएगो जैव प्रौद्योगिकी कंपनी ने एक्सॉन मोबिल के साथ एक सौदा किया है जिसमें शैवाल से जैव ईंधन विकसित करने के लिए $ 300 मिलियन से अधिक धन शामिल हो सकता है।

वेंटर, जो मानव जीनोम की अनुक्रमण करने में अपनी भूमिका के लिए जाने जाते हैं, ने कल कहा कि उनकी कंपनी सिंथेटिक जीनोमिक्स दुनिया भर से शैवाल के हजारों उपभेदों का अध्ययन करने के लिए एक स्थानीय ग्रीनहाउस और परीक्षण सुविधा की योजना बना रही है।

अंतिम उद्देश्य इंजीनियर शैवाल है जो सूर्य से ऊर्जा का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड को तेल और हाइड्रोकार्बन में बड़ी मात्रा में परिवर्तित करने के लिए करेगा - एक ऐसी उपलब्धि जो स्वाभाविक रूप से शैवाल के साथ निषेधात्मक रूप से महंगी होगी।

अब तक उपरोक्त परियोजना विफल हो गई है और ड्रॉइंग बोर्ड में वापस आ गई है।

इसके अंश: https://www.technologyreview.com/s/515041/exxon-takes-algae-fuel-back-to-the-drawing-board/

ऐसा लगता नहीं है कि सस्ते शैवाल ईंधन के लिए कोड फटा है। कंपनियों के बीच एक नए समझौते में, एक्सॉन अधिक बुनियादी विज्ञान करने के लिए सिंथेटिक जीनोमिक्स को प्रयोगशाला में वापस भेज रहा है। अब यह अपने नाम प्रौद्योगिकी पर ध्यान केंद्रित करेगा-सिंथेटिक जीनोमिक्स, एक अपेक्षाकृत नया विज्ञान जिसमें जीनोम में बड़े बदलाव करना शामिल है, यहां तक ​​कि पूरे नए लोगों के निर्माण के बिंदु तक। लक्ष्य एक ही रहता है: "उपभेदों को विकसित करने के लिए जो जल्दी से प्रजनन करते हैं, लिपिड के एक उच्च अनुपात का उत्पादन करते हैं और प्रभावी ढंग से पर्यावरण और परिचालन स्थितियों का सामना करते हैं।"

२ । शेवरॉन के पास पेट्रोलियम बनाने के लिए कच्चे माल के रूप में शैवाल का उपयोग करने के लिए कैचलाइट एनर्जी नामक कंपनी के साथ एक संयुक्त प्रयास है। शेवरॉन ने वियरेशेसर कंपनी के साथ भी साझेदारी की है, जो दुनिया की सबसे बड़ी वन-उत्पाद कंपनियों में से एक है, जो लकड़ी के कचरे का उपयोग शुरू करती है। लकड़ी में पाए जाने वाले लिग्नो-सेल्यूलोज भी पेट्रोलियम का एक घटक है।

इसके अंश: http://investor.chevron.com/phoenix.zhtml?c=130102&p=irol-newsArticle&ID=984280&highlight=

शेवरॉन कॉर्पोरेशन (एनवाईएसई: सीवीएक्स) और वीयरहेयूसर कंपनी (एनवाईएसई: डब्ल्यूवाई) ने आज सेल्यूलोज आधारित स्रोतों से जैव ईंधन के उत्पादन की व्यावसायीकरण की व्यवहार्यता का आकलन करने के लिए आशय पत्र (एलओआई) की घोषणा की।

कंपनियां अनुसंधान और विकासशील प्रौद्योगिकी पर ध्यान केंद्रित करेंगी जो कारों और ट्रकों के लिए लकड़ी के फाइबर और सेल्यूलोज के अन्य गैर-खाद्य स्रोतों को किफायती, स्वच्छ जलने वाले जैव ईंधन में बदल सकती हैं। फीडस्टॉक विकल्पों में वीयरहेयूसर के मौजूदा वन और मिल सिस्टम और सेलरोसिक फसलों से लेकर वीयरहेयूसर के प्रबंधित वन वृक्षारोपण की व्यापक सामग्री शामिल है।

प्रकृति में, इन कार्बनिक पदार्थों को तेल और प्राकृतिक गैस में बदलने में लाखों साल लगते हैं, इसका एकमात्र कारण यह है कि इसे लंबे समय तक गहराई तक दफन करने में काफी समय लगता है, जहां इन सामग्रियों को पेट्रोलियम में बदलने के लिए तापमान और दबाव पर्याप्त होता है। ।

वास्तव में, इन्हें शैवाल से तेल में बदलने में लगने वाला समय कुछ सौ वर्षों से भी कम हो सकता है, और इसका कारण है कि भूगर्भीय सेटिंग में तापमान में परिवर्तन और दबाव में कमी।

तेल उत्पन्न हो गया है और 1000 साल की उम्र में युवा के रूप में तलछटी जमा में पाया जाता है, इसलिए इसे लाखों वर्षों की आवश्यकता नहीं है। एक औद्योगिक सेटिंग में यह सब कुछ घंटों या दिनों के दौरान किया जा सकता है।

चुनौती

प्रयोगशाला में, जैविक सामग्री को गर्म किया जा सकता है (~ 320C) दबाव के साथ पानी के साथ एक निष्क्रिय वातावरण में (~ 150 एटीएम) प्राकृतिक प्रक्रियाओं को अनुकरण करने के लिए जो लाखों साल लगते हैं, लेकिन प्रयोगशाला में केवल कुछ दिनों तक लगते हैं। यह सरल ऊष्मप्रवैगिकी के कारण है, 100 सी पर हजारों साल या 320 सी पर कुछ दिन इसी तरह के उत्पाद देते हैं।

इस तकनीक का उपयोग यह विश्लेषण करने के लिए किया जाता है कि क्या अपरिपक्व चट्टानें, यदि उन्हें अधिक गहराई से दफनाया गया था, कच्चे तेल का उत्पादन कर सकती हैं। तो इसका उपयोग तेल जलाशयों की खोज करने के लिए एक उपकरण के रूप में किया जा सकता है।

यह बड़े पैमाने पर करने के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है क्योंकि सिस्टम में इतनी ऊर्जा डालनी होती है।

साइड की बात

इस बिंदु के लिए,

गैसोलीन की रासायनिक संरचना में ऑक्सीजन होता है जैसे कि इथेनॉल मिश्रित गैसोलीन या मेथनॉल मिश्रित गैसोलीन लेकिन यह ऑक्सीजन के रूप में व्यवहार नहीं कर सकता है। तो इसे बाहर से ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, अर्थात् हवा। जब इन दो घटकों को प्रज्वलित किया जाता है तो यह दहन और ऊर्जा जारी करता है। मूल रसायन।

यहाँ दहन स्ट्रोक के दौरान एक सिलेंडर के अंदर होने वाली प्रतिक्रिया है।

2C ₈ H ₁₈ + 25O ₂ → 16CO ₂ + 18H ₂ O

उम्मीद है की यह मदद करेगा!

Comments

यह वास्तव में बहुत अच्छा है। अच्छी जानकारी और ठोस संदर्भ। बहुत बढ़िया।

— जेपी १६१

वास्तव में। यह अगले स्तर है। +1

— DucatiKiller

प्रभावशाली विस्तार, लेकिन यह वास्तव में ऊर्जा के बारे में सब कुछ है। पर्याप्त ऊर्जा रसायनज्ञ कुछ भी बना सकते हैं।

— nekomatic

@LostPecti: आप दो चीजों को मिला रहे हैं। मृत जीवों में से एक ईंधन बना रहा है। यह है कि गर्मी, दबाव, और ऑक्सीजन की कमी मिलनिया पर जीवों की एक बड़ी विविधता से ईंधन पैदा कर रही है। हम इसे प्रयोगशाला में (अधिक गर्मी, अधिक दबाव) गति दे सकते हैं, लेकिन हमें प्रक्रिया में इनपुट करने के लिए मृत जीवों को जल्दी से उत्पन्न करने का एक तरीका चाहिए। अन्य जीवित पौधों को पत्तियों और लकड़ी के बजाय ईंधन का उत्पादन करने के लिए प्रकाश संश्लेषण का उपयोग कर रहा है। पौधे स्वाभाविक रूप से ऐसा नहीं करते हैं, आपको अपने जीव विज्ञान को बदलने के लिए उन्हें आनुवंशिक रूप से इंजीनियर बनाना होगा।

— गुंतराम ब्लोहम

@ saurabh64 ऑक्टेन (सभी अल्कनों की तरह) में ऑक्सीजन नहीं होता है। ऑक्टेन का सूत्र C8H18 (केवल घटक तत्व कार्बन और हाइड्रोजन हैं)। ऑक्टेन सहित गैसोलीन विभिन्न प्रकार के रसायनों का मिश्रण है; उन अन्य रसायनों में से कुछ में ऑक्सीजन होता है। कुछ गैसोलीन मिश्रणों में इथेनॉल (एथिल अल्कोहल) शामिल है। अल्कोहल में एक हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (OH) होता है जो ऑक्सीजन और हाइड्रोजन होता है। तो, गैसोलीन में ऑक्सीजन हो सकता है, लेकिन यह प्राथमिक घटकों और योजक में निहित है, न कि प्राथमिक हाइड्रोकार्बन घटकों में, जो उनके नाम से पता चलता है कि वे सिर्फ हाइड्रोजन और कार्बन के यौगिक हैं।

— एंथनी एक्स

Answer 2

जीवाश्म ईंधन में ऐसा क्या है जिसे हम पुन: उत्पन्न नहीं कर सकते हैं वह है ऊर्जा।

हम लगभग दो शताब्दियों के लिए एक या दूसरे रूप में सिंथेटिक जीवाश्म ईंधन बना रहे हैं: शहर की गैस (एक मिथेन विकल्प), सिंथेटिक गैसोलीन , बायोडीजल , और इसी तरह। बायोडीजल के अपवाद के साथ, हालांकि, ये सभी उत्पादन करने के लिए काफी ऊर्जा लेते हैं, जबकि जीवाश्म ईंधन को जमीन से बाहर पंप किया जा सकता है।

इस वजह से, सिंथेटिक्स का उपयोग केवल तब किया गया है जब प्राकृतिक जीवाश्म ईंधन अनुपलब्ध थे। उत्तरी गैस तेल क्षेत्रों की खोज और प्राकृतिक गैस के परिवहन के लिए तकनीकों के विकास से पहले टाउन गैस का उपयोग किया गया था, जबकि द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान जर्मनी द्वारा सिंथेटिक गैसोलीन का उपयोग किया गया था, जब इसकी प्राकृतिक संस्करण तक पहुंच नहीं थी।

सिंथेटिक ईंधन बनाने के मौजूदा प्रयास पौधों या शैवाल का उपयोग करने के लिए केंद्रित हैं, ताकि सूरज से मुक्त ऊर्जा का उपयोग किया जा सके।

Comments

एक छोटी सी नाइटपिक: बायोडीजल उत्पादन करने के लिए ऊर्जा का भार भी लेता है, लेकिन हम कच्चे माल की आपूर्ति करने के लिए उगाए जाने वाले अधिकांश पौधों को आउटसोर्स कर सकते हैं - "सस्ती" सौर ऊर्जा। उन पौधों को उनके रूपांतरण में काफी अक्षम और भूमि क्षेत्र (और मिट्टी की गुणवत्ता पर काफी मांग है, जब तक कि हम उन शैवाल जा रहे हैं: P), लेकिन वे देखभाल करने के लिए काफी सरल हैं और थोड़ा पूंजी निवेश की आवश्यकता होती है। बेशक, जीवाश्म ईंधन को कम करने के लिए एक इलाज के रूप में मिट्टी को नष्ट करना सबसे उज्ज्वल विचार नहीं है - बहुत कम से कम, हमें अपशिष्ट उत्पादों को रीसाइक्लिंग करने में बहुत बेहतर प्राप्त करने की आवश्यकता होगी।

— 22

स्वीकार किए गए उत्तर के विपरीत, यह समस्या की एक जगह पर पहुंच जाता है। लाखों वर्षों तक चमकते हुए सूर्य ने मिट्टी और वातावरण को संतुलन से दूर कर दिया, और इसे एक ऐसे रूप में छोड़ दिया, जहां से हमारे द्वारा ऊर्जा निकाली जा सकती है। जीवाश्म ईंधन जुरासिक से सौर और भूतापीय शक्ति संग्रहीत हैं। हमें यह विरासत में मिला है, जैसे एक अमीर पिता के पास। हम अपनी विरासत के माध्यम से अपना रास्ता बिता रहे हैं।

— दान शेपर्ड

Answer 3

अन्य उत्तर तकनीकी रूप से सही हैं। जैसा कि वे कहते हैं, इसमें क्या है ऊर्जा , या हाइड्रोकार्बन , या जो भी आप उन्हें कॉल करना चाहते हैं। जले हुए सामान। दुर्भाग्य से, ऊष्मप्रवैगिकी के पहले दो नियम हमें बताते हैं कि कृत्रिम रूप से किसी पदार्थ में ऊर्जा डालने से आपको अधिक ऊर्जा मिलेगी, इसलिए यह संभवतः लाभदायक नहीं हो सकता है [जो, एक तरफ के रूप में, हाइड्रोजन ईंधन सेल सिर्फ इसलिए हैं बैटरी, शक्ति स्रोत नहीं]।

लेकिन पौधे सूर्य से, प्राकृतिक रूप से , प्राकृतिक रूप से, हमारे लिए चीजों में ऊर्जा डालते हैं । इसलिए लोगों ने उन्हें जैव ईंधन में बनाया है।

लेकिन हम में से अधिकांश अपनी कारों को जैव ईंधन पर नहीं चलाते हैं। ताकि वास्तव में निहित सवाल का जवाब नहीं है , यह करता है? जो है, हम इसे अभी भी जमीन से क्यों निकाल रहे हैं?

क्या याद आ रही है मात्रा है ।

सौ साल पहले, बोस्टन में एक फैक्ट्री के एक वट में काफी गुड़ बनाया जा रहा था, जिससे एक ज्वार की लहर 21 लोगों को मारने के लिए काफी बड़ी हो गई थी:

कल्पना कीजिए कि वहाँ अविश्वसनीय रूप से बहुत अधिक कॉर्न सिरप आजकल क्या होना चाहिए, अब यह सब कुछ भयावह है ।

ऐसा ही कुछ उसी समय हुआ, जब लंदन बीयर फ्लड में आठ लोग डूब गए और दो घरों को तबाह कर दिया।

कल्पना कीजिए कि आजकल हमें कितना पीना चाहिए! अकल्पनीय मात्राएँ। उस बीयर, सभी चाय, सोडा, बोतलबंद पानी, दूध, आदि में जोड़ें।

अब एक पल के लिए कल्पना कीजिए कि ये पदार्थ लगभग पूरी तरह से पानी से नहीं बने थे। कि वे केवल उनके केंद्रित सिरप से बने थे, लेकिन एक ही मात्रा में। क्या कृत्रिम रूप से इनमें से किसी का उत्पादन करना संभव होगा , उस मात्रा में? नहीं, हम पहले से ही हमारी उत्पादन सीमाओं के बारे में हैं।

पानी नीचे करने के साथ भी, कीमतों पर नजर डालते हैं। मार्च 2016, गैलन की औसत अमेरिकी कीमतें:

$1.96 Unleaded regular.
$2.20 Kool-Aid, Lemonade from concentrate:
$2.37 Soda (2l/$1.25 budget deal)
$3.16 Milk
$3.60 Hot Chocolate from powder (am drinking this now!)
$10.50 Homebrew beer from a kit.

इन सभी चीजों के बारे में, यहां तक ​​कि लगभग 90% पानी पिलाया, यहां तक ​​कि मेरे साथ चेरी-सबसे सस्ती कीमतें जो मैं एक त्वरित खोज में पा सकता था, हमारे ईंधन की तुलना में अधिक महंगी हैं।

और फिर भी, गैसोलीन उत्पादन पूरी तरह से उन्हें बौना कर देता है , यहां तक ​​कि सभी को एक साथ जोड़ा गया है।

अप्रचलित XKCD छवि:

[[साइड नोट: इन पाइपों का आकार एक पोखर, जो लगभग १ मिमी गहरा है, प्रत्येक व्यक्ति औसतन प्रति दिन कितना उपयोग करता है।]]

वॉल्यूम गुप्त चटनी है। वॉल्यूम इसलिए है कि पेट्रोलियम / गैसोलीन पानी के अलावा एकमात्र तरल है जो ट्रक के बजाय देश भर में पाइप किया जाता है। और आयतन यह है कि हम कृत्रिम रूप से कार ईंधन का उत्पादन क्यों नहीं कर सकते हैं।

और जबकि प्रयास किए जा रहे हैं, ये ज्यादातर बिजली स्टेशनों, जनरेटर, एयरलाइन ईंधन और घर के हीटिंग में उपयोग किए जा रहे हैं, क्योंकि इलेक्ट्रिक कारें वैसे भी कुछ वर्षों में आंतरिक दहन इंजन को अप्रचलित कर देंगी।

Comments

सर्वश्रेष्ठ प्रतिक्रिया, स्वरूपण, देखो और महसूस करो .... लोल। बहुत बढ़िया जवाब। योगदान के लिए धन्यवाद और साइट पर आपका स्वागत है! चीयर्स।

— डुकाटी किलर

हाँ। लोग गैस की कीमतों के बारे में शिकायत करते हैं, लेकिन मुझे लगता है कि कुछ वास्तव में सराहना करते हैं कि यह वास्तव में कितना सस्ता और ऊर्जा का स्रोत है।

— डिजिटल ट्रामा

Answer 4

वे कर सकते हैं

उन्होंने प्रयोगशाला में विभिन्न बहुलक श्रृंखलाओं और उनके समरूप हाइड्रोकार्बन पर एक साथ वार किया है। कैलिफोर्निया यूनिवर्सिटी बर्कले अब इसे कर रही है। यह वास्तव में ऐसा नहीं किया जा रहा है। यह करने की लागत है। अभी, यह मौजूदा बाजार में प्रतिस्पर्धी होने के लिए आर्थिक रूप से संभव नहीं है। मृत डायनासोर को जमीन से बाहर खींचने के अन्य तरीके सिर्फ सस्ते हैं।

यहां एक लिंक है जहां यूसी बर्कले ने गैसोलीन प्रतिस्थापन का उत्पादन करने में मदद करने के लिए ई। कोलाई बैक्टीरिया का उपयोग किया ।

हालांकि जैव ईंधन के बारे में उत्साहित होने के कारण इसे गलत माना जा सकता है। नोबेल पुरस्कार विजेता रसायनशास्त्री पॉल क्रुटज़ेन ने यह पाया कि जैव ईंधन के उत्पादन के दौरान बनाए गए नाइट्रस ऑक्साइड उत्सर्जन ने उन्हें ईंधन के मौजूदा समाधान की तुलना में ग्लोबल वार्मिंग में अधिक योगदान दिया।

इसलिए, इससे पहले कि हम जैविक कचरे से प्रयोगशाला निर्मित ईंधन के बारे में उत्साहित हों, हमें जैविक पदार्थ को परिवर्तित करने या समाधान के लिए कहीं और देखने के लिए एक बेहतर प्रक्रिया ढूंढनी होगी।

वर्तमान में, जैव ईंधन हैं जो इसे बाजार में बना रहे हैं और हमारे मानक ईंधन के साथ मिश्रित हो रहे हैं। उनमें से एक, इथेनॉल, मकई से प्राप्त होता है। उस के साथ अनपेक्षित परिणाम यह है कि मध्य और दक्षिण अमेरिका में मकई उत्पादकों ने अपने मकई को ईंधन उत्पादकों को बेच रहे हैं और मकई की कीमत को इतना बढ़ा दिया है कि लोग वास्तव में भूखे रह रहे हैं क्योंकि उनके कार्बोहाइड्रेट आधार वे एक खाद्य स्रोत के रूप में भरोसा करते हैं, अधिक है एक कार के गैस टैंक में मूल्यवान। तो, वहाँ है कि।

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यह सिर्फ दक्षिण अमेरिका नहीं है जहां भोजन की कीमतें बढ़ गई हैं, यह उत्तरी अमेरिका में भी है। भले ही ईंधन की कीमतों में कमी आई हो, खाद्य पदार्थों की कीमतें कम नहीं हुई हैं, जो इस पर सीधा प्रतिबिंब है।

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Answer 5

जमीन से पेट्रोलियम विभिन्न अणुओं का मिश्रण है, लेकिन सामान्य रूप से यह तथ्य है कि वे सूर्य से ऊर्जा के साथ बनाए गए थे। इसलिए, यह जानकर कि अणु (एस) कैसा दिखता है, हम उचित लैब उपकरण में अवयवों को इकट्ठा कर सकते हैं, गर्मी (ऊर्जा) जोड़ सकते हैं और हमारे गैसोलीन को बाहर कर सकते हैं। हालांकि, ऐसा करने की ऊर्जा लागत (ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों के कारण) उत्पाद में निहित ऊर्जा से अधिक हो जाती है, जिससे प्रक्रिया ऊर्जा का शुद्ध नुकसान करती है। इसलिए हम अपना जीवाश्म ईंधन नहीं बनाते हैं।

यह ठीक उसी कारण है कि "हाइड्रोजन जनरेटर" ने माइलेज को बेहतर बनाने के लिए वर्षों पहले ऑटोमोबाइल को एक ऐड-ऑन के रूप में विपणन किया था, वह ऐसा नहीं कर सकता। कारों के इलेक्ट्रिकल सिस्टम से आवश्यक ऊर्जा, हालांकि, हमेशा छोटी उत्पादित ऊर्जा से अधिक होती है, और भी छोटी।

और चोट के लिए अपमान को जोड़ने के लिए, ऊर्जा जारी की जाती है जब हम अपने पेट्रोलियम परिणामों के साथ ऑक्सीजन को अणुओं में विभिन्न तत्वों की फिर से व्यवस्था में जोड़ते हैं। बायप्रोडक्ट्स में से एक कार्बन डाइऑक्साइड है। हम इस बात के पक्षधर नहीं हैं कि भले ही पौधे अंततः सूर्य के प्रकाश के साथ इसे कार्बन आधारित उत्पाद में बदल दें, जिसे हम फिर से जला सकते हैं, अगर हम चुनते हैं।

"नवीकरणीय" ऊर्जा की खोज तब किसी चीज़ को खोजने के लिए एक खोज है जो सूरज की ऊर्जा को जल्दी से (एक ही दिन में) पकड़ लेगी और इसे इस तरह से संग्रहित करेगी कि इसे नियंत्रित तरीके से निकाला जा सके। हम "रात भर" तेल मांग रहे हैं। फोटोकल्स और टर्बाइन अच्छी तरह से काम करते हैं - जब वे काम करते हैं - हमेशा नहीं जब हमें ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

अब आप चित्र प्राप्त करें। हम ईंधन नहीं बना सकते हैं - यहां तक ​​कि प्रतिष्ठित हाइड्रोजन - हम जितना उत्पादन करेंगे उससे अधिक ऊर्जा खर्च किए बिना।

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बोनस अंक के लिए, आज हाइड्रोजन का उत्पादन करने का सबसे किफायती तरीका है ... पेट्रोलियम। अतिरिक्त जटिलताओं के साथ पेट्रोलियम निर्भरता के साथ हमारे पेट्रोलियम निर्भरता को बदलने के लिए बधाई! : पी ने कहा कि, सिंथेटिक गैसोलीन और हाइड्रोजन दोनों ऊर्जा भंडारण के लिए दिलचस्प माध्यम हो सकते हैं - बशर्ते हम ऊर्जा को कहीं न कहीं अक्षय कर दें। या परमाणु, जो भी आपकी नाव को तैरता है।

— लुआं

Answer 6

कुछ भी तो नहीं।

वर्तमान में उपयोग में आने वाले जीवाश्म ईंधन में सब कुछ बड़े पैमाने पर उत्पादित किया जा सकता है।

यह बस जमीन से बाहर पंप करने की तुलना में अधिक खर्च होगा।

जीवाश्म ईंधन केवल एक सस्ता, लेकिन अक्षम, ऊर्जा को स्टोर करने का तरीका है।

यदि दुनिया में ऊर्जा के सस्ते, कुशल स्रोत होते हैं, तो इससे उस ऊर्जा को पेट्रोकेमिकल के रूप में संग्रहीत करने में कोई भी प्रयास बेकार नहीं होगा । हमारे पास सीधे विद्युत चालित वाहन होंगे, या हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं जैसे कुछ और कुशल।

तो अंत में, आपके प्रश्न का उत्तर है .. धन।

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अक्षम, एह? गैसोलीन का ऊर्जा घनत्व 46.4 MJ / kg है। तुलना करने के लिए, एक लिथियम आयन बैटरी 1.8 (25 गुना कम) है। प्राकृतिक गैस 55.5 पर थोड़ा बेहतर है, लेकिन स्टोर करने के लिए अधिक खतरनाक है। बहुत बेहतर होने के लिए, आपको परमाणु जाने की जरूरत है - जैसे प्लूटोनियम 2.2 मिलियन एमजे / किग्रा, या यूरेनियम (81 मिलियन)। अब यह कुशल है।

— पॉल चेरोच

Answer 7

जबकि कुछ महान जवाब हैं, सबसे सरल रसायन विज्ञान-आधारित उत्तर यह है कि जैविक प्रणालियों के अलावा अन्य कार्बन-कार्बन बॉन्ड को कुशलतापूर्वक बनाना लगभग असंभव है। हम पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा एच ₂ बना सकते हैं , और हम पहले से मौजूद जैव ईंधन को और अधिक उपयोगी बनाने के लिए जैविक हाइड्रोकार्बन या पॉलिमरिक कार्बन (कोयला) को तोड़ सकते हैं, लेकिन अभी तक प्रकाश संश्लेषण को सीओ से बढ़ते कार्बन से नहीं हराया जा सकता है। ₂ ईंधन के लिए।

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हाँ, हमारे पास 1913 या उसके बाद से ऐसा करने का एक सरल तरीका है: पी विश्व युद्ध II जर्मनी सिंथेटिक गैसोलीन और स्नेहक पर काफी समय से चलता है। हाइड्रोकार्बन में सौर ऊर्जा को कैप्चर करने के लिए पौधे बहुत अक्षम हैं - केवल यही कारण है कि वे महत्वपूर्ण हैं कि उनमें से बहुत सारे हैं, और यह कि वे फैलने के लिए इतने सस्ते हैं। बेशक, वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता छोटी है, जो प्रक्रिया को जटिल बनाती है - आप उत्पादन को अधिक केंद्रित नहीं कर सकते। एक बेहतर तरीका यह हो सकता है कि दहन के बाद कार्बन डाइऑक्साइड को कैप्चर किया जा सकता है, बजाय इसे हवा के साथ मिलाने के।

— लुआण

Answer 8

ऑफ-टॉपिक प्रश्न के लिए यहां कुछ अच्छे उत्तर हैं। कुछ लोग "लागत" की समस्याओं को संदर्भित करते हैं, कुछ "ऊर्जा" की समस्याओं को। यद्यपि ध्यान दें: ये वास्तव में एक ही बात हैं। आपको यह निर्धारित करने के लिए कुछ बुनियादी लेखांकन करना होगा कि क्या व्यवसाय व्यवहार्य है। सबसे बुनियादी लेखांकन "ऊर्जा-इन" - "ऊर्जा-बाहर" संतुलन है। यदि आप प्रयोगशाला में हाइड्रोकार्बन बना रहे हैं, तो ऊर्जा के संरक्षण के सिद्धांत के कारण हमेशा नुकसान होगा, और दुर्भाग्यपूर्ण तथ्य यह है कि हम एक ऐसा उपकरण नहीं बना सकते हैं जो 100% कुशल हो। तुम कभी टूटोगे भी नहीं।

हाइड्रोकार्बन श्रृंखला की तुलना में आपके प्रयोगशाला के ऊर्जा स्रोत को संग्रहीत करने और वितरित करने के अधिक कुशल तरीके हो सकते हैं।

Answer 9

ध्यान रखें कि हम दो अलग-अलग उद्देश्यों के लिए पेट्रोकेमिकल्स (जमीन से निकाले गए या जमीन से निकाले गए) का उपयोग करते हैं: सभी प्रकार की चीजों के निर्माण के लिए ईंधन और कच्चा माल। पेट्रोकेमिकल्स पर हमारी निर्भरता को दूर करने के लिए, हमें दोनों उपयोगों को संबोधित करना होगा।

पेट्रोकेमिकल्स को ऊर्जा स्रोत के रूप में बदलने के लिए, कुछ मामलों में ऊर्जा को स्टोर करने और जारी करने के अन्य तरीकों को खोजना बेहतर होगा - उदाहरण के लिए पवन टरबाइन या सौर सरणियों द्वारा रिचार्ज की गई बैटरी। लेकिन अधिकांश जीवाश्म ईंधन के विकल्प में सुविधा, क्षमता (वजन या मात्रा द्वारा विशिष्ट ऊर्जा), शक्ति घनत्व (वजन या मात्रा द्वारा फिर से), हैंडलिंग / भंडारण की सुरक्षा (हाइड्रोजन लगता है), NIMBY (विंड फ़ार्म), आदि के साथ मुद्दे हैं। गैसोलीन, डीजल, जेट ईंधन आदि के साथ एक टैंक को भरना इतना आसान है, एक इंजन को आग लगा देना और जाना .. अपेक्षाकृत हल्के वजन और कॉम्पैक्ट का उल्लेख नहीं करना। तो शायद विमान जैसे कुछ अनुप्रयोगों के लिए, मौजूदा तरीके से उन्हें जारी रखने के लिए और सभी कमियों को स्वीकार करने के लिए उन्हें जारी रखना अधिक संभव हो सकता है, लेकिन पेट्रोलियम की तुलना में वैकल्पिक स्रोतों पर विचार करें - इसलिए जैव ईंधन।

पेट्रोकेमिकल्स को विनिर्माण कच्चे माल के रूप में बदलने के लिए, आपको उन सभी चीजों पर विचार करना होगा जो हमारी आधुनिक दुनिया उनसे प्राप्त करती है। प्लास्टिक, सॉल्वैंट्स, रंजक, स्नेहक, चिपकने वाले, और इसी तरह। कच्चे तेल से निकाले गए सभी दिलचस्प अणु (और यह एक लंबी सूची हो सकती है) का उत्पादन किसी अन्य माध्यम से करना होगा।

या तो मामले में, इन पेट्रोकेमिकल समकक्षों को प्रत्येक को विशाल पैमाने पर उत्पादित करना होगा। हम एक वैश्विक समुदाय के रूप में बहुत सारा ईंधन जला रहे हैं, और हम पेट्रोलियम से सभी तरह की चीजें (एक विशाल पैमाने पर) बनाते हैं। यह तीन बड़ी चीजों के लिए नीचे आता है:

1. हम जिस चीज़ को जमीन से नहीं निकालते (जैसे कार्बन डाइऑक्साइड और पानी) रासायनिक और / या जैविक प्रक्रियाओं द्वारा हमारे स्थानापन्न (कहते हैं, ओकटाइन या कुछ अन्य हाइड्रोकार्बन) बनाने के लिए। हर समय उभरते रोचक परिणामों के साथ इस पर शोध चल रहा है।

2. प्रक्रियाओं को एक स्तर तक बढ़ाएं जो मांग को पूरा करता है। एक बात के लिए, यह बड़े पैमाने पर निवेश करेगा; पैसा कौन डालेगा? दूसरे के लिए: यदि आप कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को एक प्रक्रिया में डाल रहे हैं और हाइड्रोकार्बन को बाहर निकाल रहे हैं, तो आपको ऊर्जा मिलानी होगी, जो कहीं से आना है। यह किसी भी सार्थक पैमाने पर पेट्रोकेमिकल समकक्षों को संश्लेषित करने के लिए एक प्रमुख छड़ी बिंदु हो सकता है। क्या हम विशाल सौर / पवन खेतों का निर्माण करते हैं? वैश्विक परिदृश्य के लिए यह क्या करेगा? क्या हम अधिक परमाणु का निर्माण करते हैं?

3. इसे आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाएं। लोगों को एक गैर-पेट्रो-खट्टा ईंधन या उपभोक्ता उत्पाद के लिए एक छोटे से प्रीमियम का भुगतान करने के लिए राजी किया जा सकता है, लेकिन एक सीमा होगी। क्या एक गैर-पेट्रो प्रक्रिया भी आज के कुओं और रिफाइनरियों के अर्थशास्त्र के करीब आ सकती है?

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क्रूड ऑयल सिर्फ अलग लंबाई वाली हाइड्रोकार्बन चेन है। हाइड्रोजन का उपयोग करने वाली औद्योगिक प्रक्रियाओं में किसी भी अन्य हाइड्रोकार्बन से व्यावहारिक रूप से किसी भी हाइड्रोकार्बन का उत्पादन किया जा सकता है। हाइड्रोजन प्राकृतिक गैस से या पानी के इलेक्ट्रोलिसिस से प्राप्त किया जा सकता है। तेल का अधिकांश हिस्सा गैसोलीन, डीजल, जेट ईंधन, आदि के लिए परिशोधित किया जाता है। एक बार जब आप परिवहन उपयोग के पैमानों को संबोधित करते हैं, तो आपके पास पहले से ही तेल के हर दूसरे उपयोग के लिए आवश्यक पैमाना होता है। प्लास्टिक? विलायक? रंगों? स्नेहक? चिपकने? यदि आपके पास परिवहन उपयोग के लिए कोई पैमाना है तो कोई समस्या नहीं है।

— जूहीस्ट

@ जुहिस्ट रिफाइनरी प्रक्रियाएँ मुख्य रूप से आसवन और क्रैकिंग हैं; विशिष्ट रसायनों को अलग करने के लिए आसवन जैसे कि एक इनपुट स्टॉक से ऑक्टेन, और क्रैकिंग - छोटे / छोटे अणुओं में लंबी श्रृंखला के अणुओं को तोड़ना। वे कारों या हाइड्रोकार्बन जैसे डीजल या जेट ईंधन में उपयोग किए जाने वाले हेप्टेन और ओकटाइन जैसे "कुक अप" अणु नहीं बनाते हैं। ऐसे उत्पादों की वर्तमान मांग को पूरा करने के लिए औद्योगिक पैमाने पर अर्थव्यवस्था के लिए आवश्यक प्रक्रियाओं का अनुकूलन करने के लिए अनुसंधान में भारी निवेश की आवश्यकता होगी, साथ ही वास्तव में उन्हें लागू करने के लिए भारी निवेश की आवश्यकता होगी। और फिर: ऊर्जा कहां से?

— एंथोनी एक्स

Answer 10

ले रहा है असली सवाल होने के लिए 'क्यों हम बजाय खरोंच से ईंधन बनाने के लिए नहीं यह जमीन से बाहर पंप है?', मैं कहना है मुख्य मुद्दा ऊर्जा है होगा - अधिक विशेष रूप से, ऊर्जा के संरक्षण । ईंधन ऊर्जा स्रोत नहीं हैं - वे ऊर्जा भंडारण तंत्र (बैटरी की तरह) हैं। ईंधन के दहन से जो भी ऊर्जा निकलती है, उसे पहले ईंधन बनाने के लिए इकट्ठा करना चाहिए। यह एक शून्य-राशि का खेल है। जीवाश्म ईंधन को जो अलग बनाता है वह यह है कि प्रकृति ने करोड़ों वर्षों तक सौर ऊर्जा को कार्बनिक भंडारण (यानी पौधों) में इकट्ठा किया और हमें खोजने के लिए जमीन में इसे जमा किया।

और अब हम उस संसाधन का दस लाख गुना तेजी से उपभोग कर रहे हैं, जितना संचय करने में। हम उधार समय पर रह रहे हैं, लोग!

Answer 11

हम बड़े पैमाने पर सिंथेटिक ईंधन का उत्पादन कर सकते हैं। यह विश्व युद्ध 2 में जर्मनी द्वारा किया गया है (जीवाश्म स्रोतों से यद्यपि)। आपको जो चाहिए वह है कार्बन और हाइड्रोजन।

दुर्भाग्य से, कार्बन आमतौर पर कार्बन डाइऑक्साइड (और जीवाश्म ईंधन के रूप में प्रकृति में है, लेकिन वे विशेष रूप से प्रश्न में बाहर रखा गया था) और पानी के रूप में हाइड्रोजन। इनसे हाइड्रोजन और कार्बन को अलग करने के लिए, आपको ऊर्जा की आवश्यकता होती है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में कार्बन और हाइड्रोजन को तुच्छ रूप से हाइड्रोकार्बन में जोड़ा जा सकता है।

सौभाग्य से, ऊर्जा ग्रह पृथ्वी पर एक भरपूर संसाधन है। ऊर्जा उत्पन्न करने के दो मुख्य तरीके हैं। एक सूर्य की ऊर्जा की कटाई करना है, या तो प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से। अप्रत्यक्ष का अर्थ है हवा, पनबिजली, और यहां तक ​​कि नवीकरणीय जैव ईंधन और (भगवान न करे!) जीवाश्म ईंधन। प्रत्यक्ष का अर्थ है फोटोवोल्टिक या ध्यान केंद्रित करने वाली सौर-तापीय शक्ति। प्रत्यक्ष तरीके अरबों वर्षों से आज के समय की तुलना में अधिक ऊर्जा उपयोग के कई आदेशों की अनुमति देते हैं।

ऊर्जा उत्पादन का दूसरा मुख्य तरीका परमाणु है, जो एक भरपूर संसाधन भी है। समुद्री जल और साधारण ग्रेनाइट रॉक में पर्याप्त U-238 है जिससे हम अरबों वर्षों तक वर्तमान ऊर्जा उपयोग के स्तर को बनाए रख सकते हैं , जब तक कि सूरज बड़ा होकर हमें नष्ट नहीं कर देगा।

मुख्य मुद्दा लागत है। सिंथेटिक ईंधन बनाने की सुविधाएं महंगी हैं, लेकिन एक चुटकी में काम करेगा, क्योंकि जर्मनी ने द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान हमें दिखाया था। पानी से हाइड्रोजन को इलेक्ट्रोलाइट करने की सुविधाएं सस्ती भी नहीं हैं। वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड निष्कर्षण में भी कुछ खर्च होता है। इसके अलावा, ऊर्जा उत्पादन की भी अपनी लागत है, लेकिन फिर भी, सौर की लागत तेजी से कम हो रही है और कल की क्लीनर दुनिया की ऊर्जा उत्पादन पसंद हो सकती है।

सिंथेटिक ईंधनों का उत्पादन करना अभी दूर का सपना नहीं है। आज, Neste NExBTL का उत्पादन करता है जो अनिवार्य रूप से जैव स्रोतों से उत्पादित डीजल है जो नियमित डीजल के बराबर है और इसके लिए बिल्कुल कार संशोधनों की आवश्यकता नहीं है। आज, फिनलैंड में बायोगैसोलिन का उत्पादन करने के लिए एक बायोरफाइनरी का निर्माण करने की योजना है। इसलिए, निश्चित रूप से सिंथेटिक ईंधन के लिए कार्बन और हाइड्रोजन का रूपांतरण मुद्दा नहीं है: बायोडीजल और बायोगैसोलिन दोनों का उत्पादन किया जा सकता है।

शेष मुद्दे हैं:

• ऊर्जा की लागत, जो सौर सेल की लागत में तेजी से कमी के कारण कुछ दशकों में एक गैर-मुद्दा होगा। बड़े पैमाने पर आंतरायिक नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के कारण जर्मनी में पहले से ही ऊर्जा की कभी-कभी नकारात्मक लागत होती है। हमें जो करने की आवश्यकता है वह उस समय की अवधि को विस्तारित करने के लिए है जहां ऊर्जा की एक नकारात्मक लागत है जो कि अधिक से अधिक आंतरायिक नवीकरण स्थापित करती है।
• कार्बन डाइऑक्साइड को कैप्चर करने की लागत। प्रारंभ में, इसे औद्योगिक और बिजली उत्पादन स्रोतों से कैप्चर किया जाएगा, लेकिन अंततः, कल की स्वच्छ दुनिया में, इसे हवा से अलग करना होगा, क्योंकि कोई सीओ ₂ स्रोत नहीं होंगे (मोबाइल स्रोतों को छोड़कर, जिसके लिए कब्जा करना मुश्किल है) ।
• पानी की इलेक्ट्रोलिसिस की लागत। आज, यह प्राकृतिक गैस से हाइड्रोजन का उत्पादन करने की तुलना में इसे इलेक्ट्रोलाइट करने के लिए सस्ता है। हालांकि, कल, ऊर्जा की लागत गिरने के कारण लागत अलग-अलग हो सकती है।
• बड़े तेल क्षेत्र जो कम नहीं हुए हैं और जिनका उपयोग न्यूनतम सीमांत लागत पर आने वाले दशकों के लिए तेल का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। जीवाश्म तेल की कीमत उस स्तर पर व्यवस्थित होगी जहां आपूर्ति और मांग संतुलन में है। इसका मतलब है कि जीवाश्म तेल का उपयोग लंबे समय तक किया जाएगा, जब तक कि सरकार इसके उपयोग को मना नहीं करती है या इसके उपयोग पर कोई कर नहीं लगाती है।

जो देखा जाना बाकी है वह सिंथेटिक ईंधन की किस हद तक जरूरत है। इलेक्ट्रिक कार ने निश्चित रूप से अपनी व्यवहार्यता दिखाई है, इसलिए यह मामला हो सकता है कि इन सिंथेटिक ईंधन का उपयोग विमानन द्वारा किया जाएगा, सड़क परिवहन द्वारा नहीं।