二次能源新生代――二甲醚

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目前，从能源消费总量来看，我国已是仅取决于美国的世界第二能源生产与消费国，世界第一煤炭生产与消费国，世界第三石油消费国。我国能源的开发利用面临着经济增长和环境保护的巨大压力，能源已成为我国可持续发展的关键。

一次能源与二次能源

煤炭、石油、天然气以及核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等，这类能源直接取自自然界，没有经过加工转换，所以被称为一次能源。由一次能源加工转换以后得到的能源产品称为二次能源，如电力、蒸汽、汽油、柴油、乙醇、氢气等。二次能源又可分为“过程性能源。和“含能体能源。两大类。当今应用最广泛的过程性能源是电能；应用最广泛的含能体能源是汽油和柴油。由于电能尚不能大量地直接贮存，因此汽车、轮船、飞机等机动性强的耗能动力设备就无法直接使用，只能采用汽油、柴油这一类含能体能源。然而，生产它们几乎完全依靠化石燃料。随着化石燃料耗量的日益增加，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的新的含能体能源。

氢能是被人们谈论最多的二次能源，同时也是零排放的清洁能源。然而，由于一系列技术难题，最主要的是氢气的贮存和运输问题，其能源前景在近20～30年内仅是可望而不可及的。在中国最重要的近30年时间里，迫切需要的是一种技术成熟，经济性好，既可大规模运用，排污又较小，环境可以承受的燃料。二甲醚(简称DME)正好符合这一要求。

脱颖而出的二甲醴

二甲醚是一种无色、无毒，常温常压下为气态的化合物，到目前为止它的生产量不大，主要是用于气雾剂。二甲醚作为环境友好的燃料只是近几年才提出的，但却立即得到全世界能源界的广泛关注。二甲醚物理性能和液化石油气相似，常温时在较低压力(5个大气压)下呈液态，易于贮存与运输。现有的液化石油气的基础设施完全可以用于二甲醚，用油槽、油罐车及低压管道作长途运输也非常方便。

二甲醚燃料的制取可以煤、天然气、煤层气，生物质等为原料产生合成气一氧化碳和氢气，然后常规通过二步法先制得甲醇，进一步脱水制成二甲醚。新工艺是由合成气一步法高效制备二甲醚，可显著降低二甲醚的生产成本。

我国能源的特征是“富煤、少油、有气”。可以设想，将我国丰富的煤炭资源，特别是高硫煤，转化为清洁的二甲醚燃料，或是作为民用燃料，或是替代柴油、汽油作为汽车燃料，或是用于发电。到那时，城市马路上跑的几乎是对环境没有污染的公共汽车、轿车和卡车，居民家中的灶具、热水器用的是罐装或管道运输来的二甲醚，供暖锅炉和建筑中央空调使用的也是清洁燃料二甲醚，那该是多么诱人的前景啊!大规模生产和高效利用二甲醚，将形成一个新的二甲醚能源经济。二甲醚作为一种新型二次能源具有巨大的发展潜力，将成为我国能源经济的主要支柱之一。

清洁汽车的未来食谱

作为汽车燃料替代柴油，是目前二甲醚工业应用的主要领域。柴油机循环(压燃式)比汽油机循环(火花点燃式)的热效率要高7～9个百分点。但是，随着近年来环保标准的不断提高，柴油机因污染大而逐渐被淘汰。由于二甲醚有较高的十六烷值，具有优良的压缩性，非常适合于压燃式发动机，因此是柴油的理想替代品。使用二甲醚作为汽车燃料，发动机的功率可提高10％～15％，热效率可提高2％～3％，噪音可降低10％～15％，而且氮氧化物、一氧化碳等污染物的排放量也很低。汽车尾气无需催化、转化处理，即可达到高标准的欧洲Ⅲ排放标准。

国外一些测试表明，燃用二甲醚燃料的发动机，仅需对原柴油机的燃油系统进行一些改造，不用任何废气再循环系统和废气处理装置，氮氧化物就能大幅降低。同时，碳烟排放为零，微粒排放也大幅降低，仅来自油。这些结果表明，二甲醚燃料可十分理想地作为洁净代用燃料，实现柴油发动机超低排放的前景。

近年来，欧、美、日、韩等国十分看好二甲醚燃料汽车的市场前景和环保效益，纷纷开展二甲醚燃料发动机与汽车的研发。欧洲沃尔沃汽车公司研制出了燃用二甲醚燃料的大客车样车用于试车与示范；日本五十铃汽车公司等机构研制了燃用二甲醚燃料的卡车样车和城市客车样车，计划在5年内小规模推广；而在我国，上海将会成为首先推广二甲醚燃料汽车的城市。