新型清洁能源可燃冰的研究现状与前景开题报告
2020-05-01 08:41:52
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1.1可燃冰简介:可燃冰的学名为“天然气水合物”,甲烷占80%~99.9%,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多。在标准状况下,一单位体积的气水合物可转化为164单位体积的甲烷气体和0.8单位的水,所以它是一种重要的潜在未来资源。
1.1.2目的及意义:现阶段可燃冰在开采过程中非常容易发生泄露,是二氧化碳十几倍当量的甲烷气体分解出来,由海水进入大气层,如果不能有效控制泄露,则会加速全球温室效应,对海洋本身也有极大地危害,大气升温后,导致海水温度也将随之升高、地层温度上升,这会造成海底的可燃冰分解,引起恶性循环。因此,开采必须要高度注意,使释放出的甲烷气体都能全部收集起来,所以优化开采技术细节并运用于实际生活特别是交通运输工具及未来可燃冰作为替代能源是可燃冰研究主要目的,对可燃冰研发有着重要意义。
2. 研究的基本内容与方案
1.2.1 美国——美国于1981年投入800万美元制定了可燃冰的10年研究计划;1998年,美国参议院通过决议,把天然气水合物作为国家发展的战略能源,将“甲烷水合物研究与资源开发利用”列入国家发展长远计划,每年投人2000万美元,由能源部和美国地质调查局组织有关部门实施,要求2010年达到计划目标,2015年进行商业性试采。到目前为止,美国已在天然气水合物的研究上耗资近3亿美元,现今美国能源部已带头组织相关部门进行可燃冰运用研究,在2015年左右实现商业化。
1.2.2 日本——日本是目前世界上可燃冰探明储量较多的国家之一,大约为7.4×106m3以1999年日本国内天然气消费量计算的话,预计可以维持100年。日本的天然气水合物范围广泛,几乎遍及从北海道到冲绳的海域。并计划在2012年在太平洋进行试验性钻井作业来开采埋在海床下面的可燃冰并检验这种资源是否是一种可行的下一代燃料,同时打算在2016年前完成将可燃冰用于商业化的必要技术开发,广泛运用于汽车.船舶.客机中,可燃冰混合燃料可以较好地适应于工程车频繁启动.怠速低速运行还有效解决工程车污染严重问题。
1.2.3中国——1997年我国开始组织对可燃冰前期研究,2007年5月1日凌晨,中国在南海北部的首次采样成功,中国在南海北部成功钻获天然气水合物实物样品“可燃冰”,从而成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家,我国也由此成为世界第一个实现稳定开采海洋超级能源的国家,中科院广州所研制成功开采仿真模拟系统,在实际运用中我国江苏大学研制以甲烷为主的双燃料柴油发动机,其热效率高且有效缩短滞燃期,燃烧持续期长。固可燃冰是可供内燃机使用的一种理想替代燃料。
3. 研究计划与安排
第1周:明确可燃冰的研究方向.内容查看相关文献及资料,做好开题准备
第2周:查阅相关资料,完成英语文献翻译和开题报告
第3-5周:阅读国内外可燃冰论文,了解可燃冰运用实例
4. 参考文献(12篇以上)
[1]《新能源技术》-侯雪-机械工业出版社
[2]《新能源技术》-翟秀静-化学工业出版社
[3] 廖志敏、熊珊的论文《绿色新能源 —-可燃冰》