创新能源解决方案:研发亮点

自埃克森美孚135年前成立以来,研发一直是公司DNA的一部分。我们的创新为现代生活提供了基础能源——从为今天的交通提供能源的清洁、高效燃料,到为家庭和企业提供照明和供暖的天然气。

今天,我们的世界面临着双重挑战:既要满足日益增长的能源需求,又要减少包括气候变化风险在内的环境影响。埃克森美孚致力于尽我们的一份力。

文章2019年7月15日

在这篇文章中

创新能源解决方案:研发亮点

我们致力于能源研究和创新

埃克森美孚的科学家

今天,我们正在努力开发下一代能源解决方案,包括:先进生物燃料;碳捕获和储存;天然气技术;以及新的能源效率流程。除了强大的内部能力,我们还与领先的研究和技术公司、国家实验室和大学以及其他参与突破性能源研究的机构合作。尽管需要各种形式的能源——包括天然气和风能、太阳能等可再生能源——但要实现全球减排目标,就需要新技术。

研发是我们的DNA

埃克森美孚正在寻找经济实惠、可扩展的解决方案,解决能源使用的三个主要领域:交通、发电和制造。我们还在这些领域应用先进技术。

先进生物燃料

埃克森美孚公司的科学家们正致力于将藻类和植物废料转化为生物燃料,有朝一日可用于交通运输。与今天的运输燃料相比,这些先进的生物燃料提供了实现显著减少温室气体的可能性。与玉米或甘蔗等传统生物燃料相比,它们还可以将对土地、淡水和粮食供应的影响降至最低。藻类天然产生的油可以转化为可再生的、低排放的燃料。埃克森美孚公司和Viridos公司(原合成基因组公司)正在合作,以识别和增强藻类菌株,在保持理想的生长速度的同时,能够生产高脂物质。

埃克森美孚正在研究通过发酵农场和木材厂等地的农业残留物中的纤维素糖来生产生物柴油。

图标藻类

2018年,Viridos和埃克森美孚开始在加州高级藻类设施进行藻类菌株的现场测试。我们的目标是:到2025年拥有每天生产10,000桶藻类生物燃料的技术能力。

加州图标
埃克森美孚科学家

先进的生物燃料能成为未来低排放的运输燃料吗?

今天使用的生物燃料主要来自农作物。甘蔗和玉米被用来制造乙醇,而生物柴油是由植物油,如大豆制成的。然而,由藻类和纤维素生物质(大量的植物废弃物,如玉米秸秆和小麦秸秆)制成的生物燃料可以提供一种可再生的燃料来源,而且不会与食物或淡水供应相竞争。这些先进的生物燃料具有大规模生产的潜力,它们来自消耗二氧化碳的来源2

从生产到燃烧,以下是我们认为答案可能是肯定的七个理由。找出这些可再生能源如此有前途的原因。

它们消耗有限公司2

像所有的植物一样,纤维素生物质的来源消耗二氧化碳2在它们生长的过程中。藻类也消耗二氧化碳2生长,使用同样的光合作用过程。

图标藻类

低排放燃料

在生命周期的基础上,藻类和纤维素生物燃料排放的温室气体大约是石油衍生燃料的一半。

图标藻类

高收益

基于目前的技术,一英亩的藻类可以生产超过2000加仑(7570升)的燃料。相比之下,每英亩棕榈油是650加仑,大豆油是50加仑。我们正在努力使藻类在未来更加多产。

图标藻类

全年丰收

藻类可以全年重复收获,而其他的饲料,如玉米,一年只能收获一次。

图标藻类

将废物转化为燃料

纤维素生物质利用废弃的植物材料,如作物残渣,如玉米秸秆、锯末和其他木材废料。

玉米图标

食物友好

藻类可以种植在不适合其他用途的土地上,而水不能用于粮食生产。纤维素生物质可以从农业废物或木质生物质中获得,它们也不与食物竞争。

图标藻类

引擎准备好了

从藻类和纤维素材料中提取的燃料可以注入现有的柴油汽车,而无需对汽车发动机和基础设施进行重大改造。

图标藻类

天然气技术

的丰富性和多样性天然气让它成为一种有价值的能源,以满足各种各样的需求,并帮助世界转向低碳密集的能源。天然气是可靠发电的理想燃料,还可以补充太阳能或风能等间歇性可再生能源。在美国,电力行业从煤炭向天然气的转变,对美国能源相关的一氧化碳排放起到了关键作用2尽管能源需求大幅增长,但排放量仍达到了上世纪90年代的水平。近年来生产技术的进步为北美地区打开了大量新的天然气供应,而以前的天然气生产并不经济。埃克森美孚是美国最大的天然气生产商之一。

埃克森美孚致力于减少我们运营过程中的甲烷排放,并鼓励天然气价值链上的其他公司也这样做。

水龙头图标

埃克森美孚(ExxonMobil)是液化天然气(LNG)技术的领导者,该技术将推动低排放能源解决方案,并帮助向世界各地的市场供应清洁燃烧的天然气。

叶图标
埃克森美孚公司的工程师

碳捕获和储存

有限公司2可以捕获,压缩和注入地下永久存储。政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,简称ipcc)已经认识到,碳捕集对于实现全球减排目标至关重要。埃克森美孚与它的学术和私营合作伙伴一起,专注于捕捉二氧化碳的新方法2来自工业和发电厂,以及直接来自大气。我们的研究涵盖了广泛的技术,包括新型材料和工艺。

埃克森美孚公司是美国能源部研究机构国家碳捕集中心的赞助商,也是全球碳捕集研究所的创始成员。

国会大厦的图标

2019年,埃克森美孚和Global Thermostat签署了一项联合开发协议推进突破性技术这可以捕获和集中工业来源的二氧化碳排放,包括发电厂和大气。

二氧化碳的图标
埃克森美孚设施

燃料电池技术

埃克森美孚正在探索一种令人兴奋的新可能性:使用碳酸盐燃料电池更经济地捕获CO2燃气发电厂排放的废气。这种新方法将大大减少捕获CO所需的能量2,比现有技术更容易操作,并且可以以模块化方式部署在多个行业环境中。

碳酸盐燃料电池技术可以使碳捕获更便宜的工业地点和发电厂。

燃料电池图标

制造业和发电约占全球能源相关温室气体排放的70%。

燃料电池图标
埃克森美孚设施
燃料电池信息

过程强化

埃克森美孚(ExxonMobil)正在寻求解决一个重大挑战:如何减少制造过程中的排放。一个重点领域是过程强化——突破性技术的开发,可以大大提高制造效率。我们的目标是开发新的工艺技术,包括膜和其他先进的分离、催化剂和高效反应器,可以降低CO2排放量达到或超过25%。

埃克森美孚是过程强化部署快速进步协会(Rapid)的成员,该协会是由美国能源部赞助的公私合作伙伴关系,主要致力于显著降低石油和化学工业作业的能源强度。

人图标

自2000年以来,埃克森美孚已经花费了20多亿美元来提高下游设施的能源效率,从而使能源强度提高了10%。

图标的化学物质
埃克森美孚设施

我们如何减少工业排放?

工业部门生产从钢铁到手机等各种产品,约占全球能源相关CO的三分之一2排放。埃克森美孚正在研究一系列过程强化技术,这些技术可以显著减少与制造业相关的排放。

化工过程突破

埃克森美孚(ExxonMobil)和佐治亚理工学院(Georgia Tech)开发了一项可能具有革命性的技术,通过使用分子过滤器(而不是能源和热量)来执行塑料制造过程中的一个关键步骤,可以显著减少与塑料制造相关的温室气体排放。它可能比现在的分离技术高效50倍。

化工工艺突破信息图表

其他可以减少工业相关排放的技术包括:

低能分离:分离分子是制造能量和化学物质的关键部分。埃克森美孚正在寻找减少能源消耗的方法。ITQ-55是一种超窄孔沸石,它可以作为“分子筛”而不是通过低温蒸馏分离乙烯和乙烷——石化生产的关键步骤。它与西班牙的Quimica技术研究所合作开发,可以将用于净化乙烯的能源减少多达25%。此外,我们还开发了一种新的气体处理技术rap吸附剂™,该技术大大减少了去除水和CO所需的基础设施和能源2从天然气。
分子的图标

高效反应堆:埃克森美孚公司正在努力减少将碳氢化合物转化为其他有用产品所需的能源。我们专注于热效率、现代反应堆设计和工艺小型化。

箭头图标
埃克森美孚已经开发了一系列高效催化剂,帮助炼油厂更高效地生产更清洁、高质量的运输燃料。我们的最新产品是Celestia,一种大块金属加氢处理催化剂,其活性是目前使用的最先进催化剂的两倍。
卡车图标

先进的产品

埃克森美孚开发和生产一系列以石油为基础的产品,帮助我们的客户减少温室气体排放和提高效率。这些产品包括可减少车辆总重量的弹性轻量汽车塑料,以及先进的轮胎材料、运输燃料和润滑油——所有这些都能使汽车和卡车在加油之间走得更远。

我们的先进产品包括节约燃料和避免食物浪费的包装解决方案,以及使家庭和办公室更节能的建筑材料。

房子图标

我们的高性能润滑油——在全球4万多台风力涡轮机中使用——提高了可持续性,因为它们不需要频繁更换,减少了需要处理或回收的使用过的油量。

先进产品图标
埃克森美孚公司工程师

生命周期评估

产品对环境的潜在影响超出了其制造和使用。它还包括用于生产产品的原材料的获取,以及其运输和处置。换句话说,产品对环境的影响应该反映其整个生命周期。埃克森美孚利用内部专家和工具对新兴产品和活动进行环境生命周期评估。通过这样做,我们能够评估哪些技术有潜力实现向低碳能源系统过渡所需的改变游戏规则的结果。

埃克森美孚还与大学的研究人员合作,以推进生命周期评估的科学。我们开发了量化与能源系统相关的环境影响的新方法,并在同行评议的期刊上发表了我们的研究结果。

生命周期图标

埃克森美孚开发了在产品生命周期内减少碳排放的技术。例如,我们生产一系列先进的产品——比如用于轻量化塑料包装的材料——帮助制造商减少运输能源的使用、排放和浪费。

生命周期图标
杂货店

公司的合作

在我们寻求能源和环境解决方案的过程中,埃克森美孚与一些公司合作,这些公司在某些领域的专业知识与我们的相辅相成。我们还与我们的能源和化学产品的用户直接合作,包括汽车制造商和包装公司,以开发减少能源使用和排放的新产品。

埃克森美孚(ExxonMobil)和IBM正在联合研究利用量子计算开发下一代能源和制造技术。

电脑芯片图标

埃克森美孚的科学家直接与一系列汽车制造商合作,开发专门满足电动汽车独特需求的液体和润滑油。

电动汽车图标
埃克森美孚石油公司合作伙伴

埃克森美孚如何为未来的能源发现提供动力?

没有任何一家公司或实体能够开发出满足世界能源和环境挑战所需的突破。这就是为什么埃克森美孚在寻找新能源技术时撒下了一张大网——与世界各地的大学、国家实验室、其他公司和创新者合作。

内部研究能力

埃克森美孚的研发项目涵盖了广泛的重点领域,包括催化剂和其他先进材料、计算建模和工艺工程。埃克森美孚在40多年的气候研究中也一直处于领先地位。我们的研究结果一直在同行评议的刊物上发表。

埃克森美孚在世界各地都有研究和技术实验室,包括我们在新泽西州和德克萨斯州的主要研发设施,以及在比利时、加拿大、中国、马来西亚、印度和卡塔尔的其他研发设施。
全球图标
埃克森美孚世界级的计算和数据分析能力使我们的创新成为可能。我们是美国石油和天然气区块链财团的创始成员,该财团致力于探索区块链技术在石油和天然气行业中的应用。
电脑图标
埃克森美孚科学家

大学和实验室

埃克森美孚与世界各地约80所大学合作,探索下一代能源和环境解决方案。

最重要的是我们对五个全球能源中心的投资:麻省理工学院能源计划;普林斯顿E-ffiliates伙伴关系;斯坦福战略能源联盟;德克萨斯大学学院;以及由南洋理工大学和新加坡国立大学领导的新加坡能源中心。埃克森美孚已承诺出资1.75亿美元,资助这些中心突破性的能源研究。

2019年,埃克森美孚与美国能源部的国家可再生能源实验室和国家能源技术实验室结成伙伴关系,共同研究和开发低碳能源系统和技术。

这一独特的合作将专注于下一代生物燃料、碳捕获、生命周期评估和其他有前景的领域。

埃克森美孚研究合作伙伴

除了研发-政策和行动

应对这一双重挑战是一个全球性问题,需要政府、行业、消费者和其他利益相关方的合作。埃克森美孚一直在声援我们对CO的经济范围内价格的支持2排放。

2018年,我们加入了“石油和天然气气候倡议”,这是一个自愿倡议,代表世界上十几个最大的石油和天然气生产商合作,寻求缓解气候变化风险的解决方案。我们继续支持《巴黎协定》作为应对气候变化风险的重要框架。

埃克森美孚已与Orsted A/S达成协议,为我们在西德克萨斯州的业务购买500兆瓦的风能和太阳能,使我们成为2018年十大企业风能和太阳能买家之一。
齿轮图标
埃克森美孚是“杜绝塑料垃圾联盟”的创始成员,该联盟由塑料价值链上的近30家全球公司组成,旨在开发有效的方法来减少和管理塑料垃圾,并推广废旧塑料的解决方案。
回收的图标
埃克森美孚的校园
埃克森美孚的科学家

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