Ocena użytkowników: 5 / 5

Gwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywna
 

Kompresja metanu

Najczęściej transportuje się metan poprzez sieć gazociągów, oraz poprzez gazowce (transport morski gazu w postaci LNG). Analizy przeprowadzone przez firmy Gas de France..

 

 

oraz Statoil wykazują, że transport gazu ziemnego na dystansach przekraczających 2500 km jest bardziej opłacalny za pomocą gazowców LNG niż transport sprężonego gazu rurociągami. Gaz w postaci LNG można także transportować za pomocą samochodów wyposażonych w odpowiednie zbiorniki.

 

 

 Rys. schematyczne przedstawienie zmniejszenia objętości

 

NGH (metan w postaci hydratów) nie stosuje się popularnie w transporcie oraz magazynowaniu ze względu na głębokość złóż klatratów oraz na ich twardość. Złoża NGH są eksploatowane na zasadzie termicznego rozkładu klatratów, natomiast NGH przeważnie otrzymuje się z gazuw różnych procesach. Procesy te nie są tanie do przeprowadzenia.

 

Innym alternatywnym sposobem transportu oraz magazynowania metanu jest wykorzystanie adsorbentów. Adsorbenty zmniejszają ciśnienie przechowywania gazu w zbiorniku poprzez kondensację kapilarną w porach adsorbentu.40 Ten sposób magazynowania ma największe zastosowanie w zbiornikach gazu ziemnego znajdujących się w samochodach. Obniża to koszty wytworzenia takiego zbiornika oraz jest bardziej bezpieczne niż przechowywanie sprężonego ciekłego gazu. Można wyróżnić trzy klasy sorbentów, które mogą być zastosowane do adsorpcji metanu: węgle aktywne, zeolity, układy mieszane. Materiały węglowe są odpowiednio przygotowywane tak aby posiadały bogatą strukturę przestrzenną – mikropory 20-50 Å które umożliwiają wnikanie metanu. Można to uzyskać przez odpowiednie trawienie np.: KOH wyniku czego można otrzymać materiał, który może adsorbować w stosunku 150 v/v.1 Można także stosować materiały np.: bogate w nanorurki.41, 42 Innym sposobem jest używanie materiałów opartych na układach metalo-organicznych, które charakteryzują się pojemnością np.: 160-174 cm3/1cm3 pod normalnym ciśnieniem i temperaturą pokojową.43 Inne materiały dostępne już komercyjnie to PCN-14, który charakteryzuje się pojemnością 230 cm3/1cm3 w temperaturze 290 K i podciśnieniem 35 bar.15

 

 Jednymi z podstawowych oddziaływań, które występują w układach węglowych (np.: grafenach) oraz w związkach organicznych zawierających pierścienie aromatyczne (np.: ftalany) z metanem są oddziaływania wodorowe typu C-H...pi.

 

 

 

 

 

Rys. 15. przykład wiązania oddziaływania metanu z benzenem poprzez wiązanie C-H...pi.

 

 

Są to słabe oddziaływania, w których atom wodoru oddziałuje z elektronami zdelokalizowanymi pi w pierścieniu aromatycznym. Energia takiego oddziaływania zależy do podstawników metanu oraz od struktury pierścienia aromatycznego. Dla prostych układów na przykład kompleksu metanu z benzenem, naftalenem, pirenem energia oddziaływania wynosi kolejno 1.09, 1.92, 2.50 kcal/mol.44, 45 Energia ta ma wartość małą, ale uwidacznia oddziaływanie metanu ze strukturami bogatymi w elektrony pi. Materiały adsorbujące oprócz bogatej przestrzennej struktury wewnętrznej posiadają układy, w których cząsteczki metanu oddziałują z materiałami sorbującym. Dzięki temu materiał posiada lepsze właściwości adsorbujące.