第一章引言1
第二章煤炭在工業(yè)革命中及其以后的應用9
第三章石油和天然氣的歷史15
一、石油的開采和勘探18
二、天然氣20
第四章礦物燃料資源和利用23
一、煤炭24
二、石油28
三、瀝青砂32
四、油頁巖33
五、天然氣34
六、煤層甲烷39
七、致密砂巖和頁巖40
八、甲烷水化物40
九、展望42
第五章日益減少的油氣儲備43
第六章對烴類及其產品的持續(xù)需求51
一、分餾54
二、熱裂解54
第七章礦物燃料和氣候變化62
緩解69
第八章可再生能源和原子能72
一、水電74
二、地熱能77
三、風能80
四、太陽能:光電和熱83
1光電轉換生電84
2利用太陽熱能發(fā)電85
3利用鹽湖太陽池發(fā)電87
4利用太陽能供熱87
5太陽能的經濟局限性88
五、生物質能88
1生物質能發(fā)電88
2液體生物燃料89
六、海洋能:熱能、潮汐能和波浪能93
1潮汐能93
2波浪能94
3海洋熱能94
七、核能95
1裂變核能97
2增殖反應堆101
3對核能的需求102
4經濟性103
5安全104
6輻射危險105
7核副產物和核廢料106
8排放107
9核能:未來的能源108
八、核聚變108
九、未來展望111
第九章氫經濟及其局限性112
一、氫的發(fā)現(xiàn)及其性質112
二、氫能的開發(fā)114
三、氫氣的生產和利用116
1從礦物燃料制氫116
2生物質制氫118
3水的光生物學分解119
4水的電解119
5核能制氫120
6氫儲存的挑戰(zhàn)性121
(1)液態(tài)氫123
(2)壓縮氫123
(3)金屬氫化物和固體吸收劑124
(4)儲氫的其他方法125
(5)氫:集中還是分散地分配?125
7氫的安全性127
8用于運輸?shù)臍?28
9燃料電池130
(1)歷史130
(2)燃料電池的效率130
(3)氫燃料電池132
(4)用于運輸?shù)馁|子交換膜燃料電池135
(5)再生的燃料電池137
四、展望139
第十章“甲醇經濟”:概述140
第十一章甲醇作為一種燃料和能量載體144
一、性質和歷史背景144
二、目前甲醇的用途145
1甲醇和二甲醚作為運輸燃料146
(1)在過去乙醇作為運輸燃料146
(2)甲醇作為內燃機燃料149
(3)甲醇和二甲醚作為往復式(壓縮點火式)內燃機用的柴油燃料的
替代品150
(4)生物柴油燃料154
(5)先進的甲醇動力汽車154
2甲醇重整產生氫用于燃料電池155
(1)直接甲醇燃料電池(DMFC)157
(2)依賴其他燃料的燃料電池和生物燃料電池161
(3)可再生的燃料電池161
3甲醇用于靜態(tài)發(fā)電和供熱162
4甲醇的儲存和運輸162
三、甲醇的價格164
四、甲醇的安全性165
1甲醇動力汽車的尾氣排放168
2甲醇與環(huán)境168
3甲醇與氣候變化問題170
第十二章甲醇的生產:從合成氣到二氧化碳172
一、用礦物燃料生產甲醇174
1由合成氣生產甲醇174
2用天然氣生產合成氣177
(1)甲烷水蒸氣重整法177
(2)甲烷的部分氧化178
(3)自熱重整以及水蒸氣重整與部分氧化的結合178
(4)用二氧化碳重整生產合成氣179
(5)用石油和高級烴生產合成氣179
(6)用煤生產合成氣179
(7)合成氣生產的經濟性180
二、通過甲酸甲酯生產甲醇180
三、用甲烷不經合成氣生產甲醇181
四、甲烷選擇性氧化生成甲醇181
1甲烷的催化氣相氧化182
2甲烷液相氧化生產甲醇184
3利用單鹵代甲烷生產甲醇185
4甲烷向甲醇的微生物轉化或光化轉化187
五、利用生物質制取甲醇188
六、生物氣制取甲醇193
1水產業(yè)194
2水生植物195
3藻類195
七、用二氧化碳生產甲醇197
1工業(yè)廢氣中的二氧化碳199
2大氣中的二氧化碳200
第十三章基于甲醇的化學品、合成烴和材料202
一、基于甲醇的化學產品和材料202
1甲醇到烯烴和合成烴類的轉化202
(1)甲醇到烯烴的工藝204
(2)甲醇到汽油的工藝206
2基于甲醇的蛋白質207
二、展望208
第十四章前景展望209
“甲醇經濟”及其優(yōu)勢211
更多的閱讀材料和信息214
參考文獻227
索引236