Nowa metoda może tanio przekształcić gaz ziemny w chemikalia

Wysokowydajne membrany ceramiczne od firmy badawczo-rozwojowej Ceramatec mogą prowadzić do tańszego sposobu przekształcania gazu ziemnego w benzen, ciecz, która może być używana do produkcji szerokiej gamy chemikaliów i służyć jako składnik benzyny.

Jeśli podejście to zadziała, otworzy duże nowe rynki dla gazu ziemnego. Mogłoby to również ograniczyć praktykę spalania gazu ziemnego w spalaniu, które marnuje około 140 miliardów metrów sześciennych gazu każdego roku na całym świecie, czyli równowartość około 20 procent rocznego zapotrzebowania w Stanach Zjednoczonych. Szyby naftowe na odległych obszarach często wykorzystują spalanie, ponieważ transport gazu ziemnego na rynek byłby zbyt kosztowny. Technologia może działać wydajnie na stosunkowo małą skalę i być stosowana w odwiertach do produkcji cieczy, które są tańsze w transporcie niż gaz.

Istniejąca technologia konwersji gazu w ciecz może wymagać ogromnych zakładów o wartości 15-20 miliardów dolarów (patrz Przekształcanie flar gazowych w paliwo). Takie zakłady wymagają drogiego sprzętu, który służy do produkcji czystego tlenu, który reaguje z metanem, głównym składnikiem gazu ziemnego.

Membrana Ceramatec może umożliwić alternatywny proces realizowany przez Enrique Iglesia , profesor inżynierii chemicznej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. Podejście Iglesi polega na podgrzaniu metanu do około 800°C w obecności katalizatorów w celu wytworzenia ciekłych węglowodorów. Jego proces nie wykorzystuje tlenu, a także może być znacznie bardziej selektywny, wytwarzając więcej pożądanego produktu, co może również poprawić ekonomię.

Iglesia opracowała wcześniej katalizatory do przekształcania metanu w ciekłe węglowodory bez tlenu, ale takie procesy okazały się niepraktyczne, ponieważ zachodzące reakcje chemiczne wytwarzają wodór, który gromadzi się w reaktorze i hamuje reakcje chemiczne. Próbował usunąć wodór za pomocą membran, które odprowadzały wodór z reaktora, jednocześnie utrzymując metan w środku, ale nie były w stanie usunąć wodoru wystarczająco szybko.

Obecne prace, współpraca z Ceramatec, są wspierane grantem w wysokości 1,3 miliona dolarów z amerykańskiej Agencji ds. Zaawansowanych Projektów Badawczych ds. Energii. Na warsztatach ARPA-E nieco ponad rok temu członkowie grupy badawczej Iglesia spotkali się z przedstawicielami firmy Ceramatec, która opracowała ceramiczną membranę, która umożliwia wodór przepływać o rzędy wielkości szybciej niż inne membrany. Spotkanie to stało się podstawą obecnego projektu, który połączy katalizatory na bazie zeolitu z Berkeley z membranami Ceramatec.

Technologia ta jest jedną z kilku finansowanych przez ARPA-E, których celem jest wykorzystanie obfitych dostaw gazu ziemnego w Stanach Zjednoczonych. W listopadzie ARPA-E ogłosiła dofinansowanie dla Instytutu Technologii Gazu, który jest rozwój proces, który przekształca metan w metanol. Sfinansowała również Pratt & Whitney, aby opracować podejście, które wykorzystywałoby gaz ziemny do produkcji taniej benzyny, która, jak mówi się, będzie konkurencyjna przy cenach ropy wynoszących 50 USD za baryłkę lub więcej.

ukryć