天然气也能转化为固体,这有什么科学依据吗?

发布网友 发布时间：2022-04-24 05:46

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热心网友 时间：2023-05-02 15:22

天然气仍是世界大部分地区主要能源来源，且储存和运输期间存在危险。天然气通常要转换成液态，但这需要-162℃左右的极低温度。新加坡国立大学工程师开发出一种将天然气转换成固体形式的新方法，使其能够便于储存，运输更安全方便。

据外媒New Atlas报道，新加坡国立大学(NUS)的工程师们开发出了一种将天然气转化为固体形式的新方法，使其能够更安全、更方便地储存和运输。研究人员使用一种低毒性混合物，使这个过程可以在短短15分钟内完成。

虽然是一种化石燃料，但天然气目前仍然是一种关键的能源，有人认为它可能会帮助我们弥补更多可再生能源的差距。但它仍然存在问题--这种东西在储存或运输时可能会有危险，而且通常会被转化为液态，以使其更容易操作。然而，这需要极低的温度，大约在零下162 °C。

一种新出现的方法是将天然气转化为固体，以便于运输和储存。事实上，自然界在某些条件下已经做到了这一点，因为天然气分子会被困在水分子的 "笼子 "里，形成所谓的天然气水合物或可燃冰。不过这远不是一个快速的过程，需要数百万年以上的时间。

研究人员一直在试图加快这一速度，现在新加坡国立大学团队声称是有记录以来最快的转换时间。新混合物的关键成分是L-色氨酸，这是一种氨基酸，可以加快反应速度，并更快地将更多的气体捕获到固体水合物中。该团队表示，新方法只需15分钟，比目前的标准快了一倍多。

“当你考虑到在自然界中形成气体水合物需要数百万年和数百万年的时间时，我们的突破真的可以付诸实施，然而随着我们在系统中正确地添加少量的秘密成分，同样的过程可以在实验室中在几分钟内实现，”该研究的作者Gaurav Bhattacharjee说。

最终产品的存储和运输更加方便和安全。作为一块冰块，它的体积只有此前的1/90，而且不爆炸，稳定性好，可以储存在零下5℃的普通冰柜中。新方法显然也比通常的方法需要更少的有毒添加剂。

然而，尽管在许多工业化学过程中使用了四氢呋喃，但考虑到它的致癌性、高挥发性和腐蚀性，它在形成水合物方面的作用常常受到质疑，这妨碍了它在大规模技术发展方面的利用。因此，有必要在不损害至关重要的双重功能的情况下，使用更清洁的替代品。DIOX是一种与四氢呋喃关系密切的杂环化合物，它与四氢呋喃具有相似的水溶性，但挥发性和毒性较小。

因此，研究人员使用了DIOX与L-色氨酸一起，在温和的操作条件下超快速地形成混合甲烷-DIOX水合物。最终产品更方便，能更安全地存储和运输。作为一块冰，它的体积缩小了90倍，并且没有爆炸性且非常稳定，可以存储在-5°C的常规冰箱中。

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