Φυσικό αέριο βιοαέριο αλκάνια

Παρουσίαση με θέμα: "Φυσικό αέριο βιοαέριο αλκάνια"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Φυσικό αέριο βιοαέριο αλκάνια

2 Το Φυσικό Αέριο και οι χρήσεις του
Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

3 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ Είναι: μίγμα αέριων υδρογονανθράκων με κύριο συστατικό το μεθάνιο, CH4 (μέχρι και 90%) και διοξείδιο του άνθρακα και νερό σε ατμό Χρησιμοποιείται ως: 􀁹 Καύσιμο 􀁹 Πρώτη ύλη στην πετροχημική βιομηχανία Πλεονεκτήματα έναντι του πετρελαίου: 􀁹 Είναι καθαρό καύσιμο, (Αντίθετα με το πετρέλαιο που παράγει επικίνδυνους ρύπους,οξείδια του θείου,του αζώτου και στάχτη) 􀁹 Έχει μεγάλη θερμαντική ικανότητα Μια εξαιρετικά σημαντική πηγή ενέργειας Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

4 Σύσταση φυσικού αερίου
Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

5 Οι χώρες με τη μεγαλύτερη παραγωγή φυσικού αερίου
Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

6 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
Παγκόσμια αξιοποίησή Το ποσοστό παγκόσμιας κατανάλωσης του φυσικού αερίου είναι 25% αυτή τη στιγμή. Χώρες που χρησιμοποιούν περισσότερο το φυσικό αέριο είναι Η.Π.Α.,Κίνα,Ιαπωνία, Γερμανία Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

7 Ταμιευτήρας φυσικού αερίου
Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

8 ΕΚΠΟΜΠΗ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ ΑΠΌ 3 ΚΑΥΣΙΜΑ
Φυσ.αέριο πετρέλαιο κάρβουνο Οξείδιο θειου SΟx 0,3 95 147 Οξείδιο Αζώτου ΝΟx 16 61 160 Σκόνες 1,4 8,2 32 Μονοξείδιο του άνθρακα 9 17 Αιωρούμενα σωματίδια 3,7 5 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

9 Πετροχημικά από φυσικό αέριο
Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

10 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

11 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
Τι είναι η βιομάζα Βιομάζα είναι κάθε οργανική ύλη (οτιδήποτε ήταν κάποτε ζωντανό). Η βιομάζα παρέχει όχι μόνο τροφή αλλά επίσης ενέργεια, υλικά οικοδόμησης, χαρτί, υλικά υφαντουργίας, φάρμακα και χημικά. Ξύλα, υπολείμματα καλλιέργειας, υπολείμματα δασικών εκτάσεων, ενεργειακές καλλιέργειες και ζωικά απόβλητα αποτελούν παραδείγματα βιομάζας που δύναται να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ενέργειας. Η βιομάζα έχει χρησιμοποιηθεί για ενεργειακούς σκοπούς από τη στιγμή που ο άνθρωπος ανακάλυψε τη φωτιά. Για εκατομμύρια χρόνια οι άνθρωποι έκαιγαν ξύλα για να θερμάνουν το σπίτι τους και να μαγειρέψουν την τροφή τους. Στις μέρες μας, τα καύσιμα από τη βιομάζα βρίσκουν διάφορες εφαρμογές, από τη θέρμανση του σπιτιού, την κίνηση ενός αυτοκινήτου μέχρι την λειτουργία ενός υπολογιστή ή ακόμα και ενός εργοστασίου. Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

12 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
Η βιομάζα είναι ο φυσικός τρόπος για την αποθήκευση της ηλιακής ενέργειας. Συγκεκριμένα τα φυτά απορροφούν ηλιακή ακτινοβολία και με μία διαδικασία τη φωτοσύνθεση τη μετατρέπουν σε ενέργεια. Αναλυτικότερα οι φυτικοί οργανισμοί με τη βοήθεια του ήλιου και των θρεπτικών συστατικών του εδάφους μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και το νερό σε σάκχαρα (υδρογονάνθρακες) και οξυγόνο. Οι υδρογονάνθρακες αποτελούν την αποθηκευμένη ενέργεια του φυτού. Για παράδειγμα οι τροφές που είναι πλούσιες σε υδρογονάνθρακες (όπως τα ζυμαρικά) είναι πολύ καλές πηγές ενέργειας για το ανθρώπινο σώμα. Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

13 Από την βιομάζα στην βιοενέργεια
Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

14 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
ΒΙΟΑΕΡΙΟ είναι:το αέριο που παράγεται από τη σήψη της βιομάζας (το σύνολο της οργανικής ύλης που παράγουν τα ζώα και τα φυτά) και του οποίου το κύριο συστατικό είναι το μεθάνιο. Προέρχεται από: 􀂾 από βιολογικές δράσεις, όταν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου, όπως συμβαίνει κατά την αποσύνθεση (σήψη) οργανικών ενώσεων στα έλη. 􀂾 Οι αγελάδες αποτελούν μία σημαντική πηγή βιοαερίου, όχι ακριβώς οι ίδιες, αλλά τα βακτήρια με τα οποία συμβιώνουν. Το βιοαέριο παράγεται από την αναερόβια αποσύνθεση οργανικών απορριμμάτων που συγκεντρώνονται σε χωματερές. Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

15 Σύσταση –χρήση βιοαέριου
Σύσταση –χρήση βιοαέριου   Αποτελείται κυρίως από μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα μαζί με υδρατμούς και μικρές ποσότητες οργανικών ενώσεων.  Η σημαντική περιεκτικότητα μεθανίου στο βιοαέριο το καθιστά κατάλληλο να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για παραγωγή ενέργειας (ηλεκτρικής και θερμικής). Αποτελεί: 􀂾 πρώτη ύλη ανανεώσιμης πηγής ενέργειας. Προκαλεί: 􀂾 από την ανάφλεξη του πυρκαγιές στις «χωματερές» Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

16 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
Πρόσφατα ολοκληρώθηκε για λογαριασμό της ΒΕΑΛ (Βιοαέριο-Ενέργεια Ανω Λιοσίων) ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας από βιοαέριο, το οποίο αντλείται από τον όγκο των απορριμμάτων που εναποτίθενται στον Χωματερή Ανω Λιοσίων. Η μονάδα έχει δυνατότητα να παρέχει κυβικά μέτρα βιοαερίου την ώρα, ενώ ταυτόχρονα παράγει και ηλεκτρισμό (ισχύς 13MW) και θερμότητα (16MW). Το βιοαέριο που παράγεται, αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (γενικά 40-70%) και διοξείδιο του άνθρακα, ενώ -συνήθως μέχρι 5%- συμμετέχουν στη σύστασή του και άλλα αέρια όπως υδρογόνο, άζωτο, μονοξείδιο του άνθρακα, υδρόθειο, υδρατμοί κ.λπ. Οσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα του βιοαερίου σε μεθάνιο, τόσο μεγαλύτερη απόδοση έχει ως καύσιμο για παραγωγή ενέργειας Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

17 Παραγωγή βιοαερίου από οργανικά υπολείμματα
Καθώς τα φυτά και τα ζώα αποσυντίθενται παράγουν ένα άχρωμο και άοσμο αέριο το μεθάνιο. Το μεθάνιο είναι πλούσιο σε ενέργεια και αποτελεί το κύριο συστατικό του βιοαερίου. Το βιοαέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και ως καύσιμο για μηχανές εσωτερικής καύσης. Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

18 Εντόπισαν βιοαέριο στην Κρήτη
Βιοαέριο το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο άμεσο μέλλον για θέρμανση θερμοκηπίων αλλά ακόμη και κατοικιών σε μια περιοχή που περικλείεται μεταξύ των χωριών Μπαδιά, Δραπέτι, Τουρλωτή και Γαρύπα, ανορύχθηκαν τέσσερις ερευνητικές γεωτρήσεις συνολικού βάθους μέτρων. Στο σύνολο των γεωτρήσεων εντοπίστηκε βιοαέριο με περιεκτικότητα 90% σε μεθάνιο, οι ποσότητες του οποίου εκτιμώνται σημαντικές για τη συνέχιση των εργασιών και την ανόρυξη δοκιμαστικών-παραγωγικών γεωτρήσεων. 19/09/2008 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

19 Τη μετατροπή της κοπριάς των αγελάδων σε βιοκαύσιμα
Η κοπριά από τις αγελάδες σε κοντινό γαλακτοκομείο θα βράζεται μαζί με γρασίδι και υπολείμματα από τη βιομηχανία τροφίμων και το βιοαέριο που θα απελευθερώνεται κατά τη διαδικασία αυτή θα χρησιμοποιείται ως καύσιμο για τους κινητήρες του εργοστασίου. Η ενέργεια που θα παράγεται θα διανέμεται σε περίπου σπίτια που βρίσκονται στην περιοχή γύρω από το Λέουβαρντεν στη βόρεια Ολλανδία. Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

20 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
ΑΛΚΑΝΙΑ Είναι: οι άκυκλοι κορεσμένοι υδρογονάνθρακες. Έχουν γενικό μοριακό τύπο: Cv H2v+2 v≥2 Διάταξη στο χώρο: Τετραεδρική Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

21 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
ΙΣΟΜΕΡΗ C4H10 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

22 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
Ισομερη C5H12 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

23 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
Άτομα άνθρακα Αριθμός ισομερών 4 2 5 3 6 7 9 8 18 10 75 15 4.347 20 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

24 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
ΠΑΡΑΣΚΕΥΕΣ ΑΛΚΑΝΙΩΝ Τα απλούστερα (μεθάνιο έως πεντάνιο): μπορούν να παραχθούν σε καθαρή κατάσταση με κλασματική απόσταξη του πετρελαίου ή του φυσικού αερίου. Τα υπόλοιπα: μπορούν να παραχθούν συνθετικά Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

25 ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΛΚΑΝΙΩΝ
􀁹 τα κατώτερα μέλη των αλκανίων (C1 ‐ C4) είναι αέρια, άχρωμα, άοσμα και αδιάλυτα στο νερό. 􀁹 τα μέσα μέλη (C5 ‐ C16) είναι υγρά με χαρακτηριστική οσμή πετρελαίου και 􀁹 τα ανώτερα (C17 και άνω) είναι στερεά, άχρωμα με υφή κεριού, όπως η βαζελίνη. Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

26 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
Το σημείο τήξης και το σημείο ζέσης των αλκανίων αυξάνει με τον αριθμό των ατόμων άνθρακα Μέχρι 4 άτομα άνθρακα είναι αέρια Μέχρι 15 άτομα άνθρακα είναι υγρά Η πυκνότητα των υγρών αλκανίων αυξάνει με τα άτομα άνθρακα Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

27 ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΛΚΑΝΙΩΝ
ΚΑΥΣΗ ΠΥΡΟΛΥΣΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

28 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
ΚΑΥΣΗ Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

29 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
Καύση CH4 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

30 καύση υγραερίου C4H10 C4H10 + 9O 2  4CO2 +5H2O
Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

31 καύση βενζίνης C8H18 C8H18 + 25/2O 2  8CO2 +9H2O
Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

32 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
ΠΥΡΟΛΥΣΗ είναι: η θερμική διάσπαση απουσία αέρα κάτω από πίεση, με ή χωρίς καταλύτη, που οδηγεί σε μίγματα κορεσμένων και ακόρεστων υδρογονανθράκων με μικρότερη σχετική μοριακή μάζα ή σε ισομερείς με διακλαδισμένη αλυσίδα . Εφαρμόζεται: Παραγωγή βενζίνης Αναμόρφωση βενζίνης Παραγωγή πρώτων υλών πετροχημικής βιομηχανίας Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

33 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

34 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Είναι: διαδικασία όπου σε ορισμένες συνθήκες είναι δυνατό να υποκατασταθούν ( να παραχωρήσουν την θέση τους) ένα ή περισσότερα υδρογόνα ενός αλκανίου από άλλα στοιχεία ή ομάδες στοιχείων. Αλογόνωση: υποκατάσταση υδρογόνου από αλογόνο Φωτοχημική αντίδραση: για την πραγματοποίηση της απαιτείται παρουσία φωτός Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

35 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Σταυρακαντωνάκης Γιώργος

36 Σταυρακαντωνάκης Γιώργος
ΧΡΗΣΕΙΣ ΑΛΚΑΝΙΩΝ 􀀹 CH4 : χρησιμοποιείται ως καύσιμο (φυσικό αέριο - βιοαέριο - αέριο νάφθας) και ως πρώτη ύλη στην πετροχημεία. 􀀹 C3H8 -C4H10 : χρησιμοποιείται ως υγραέριο στις γνωστές μας φιάλες «πετρογκάζ» ή τα κοινά «γκαζάκια», τα οποία περιέχουν μίγμα C3H8 και C4Η10 υγροποιημένο υπό πίεση. 􀀹 C5H12-C6H12 : χρησιμοποιείται υπό μορφή μίγματος κυρίως ως διαλύτης με το όνομα πετρελαϊκός αιθέρας. 􀀹 C7H16-C9H20 : χρησιμοποιείται υπό μορφή μίγματος ως καύσιμο (βενζίνη). 􀀹 Αλκάνια με 20 και πάνω άτομα άνθρακα στο μόριό τους: χρησιμοποιούνται στη φαρμακευτική (βαζελίνη) και για την κατασκευή κεριών (παραφίνη). Σταυρακαντωνάκης Γιώργος