211service.com
Praktyczne zastosowanie metanu odpadowego
Około 100 miliardów metrów sześciennych gazu ziemnego jest spalanych lub po prostu odprowadzanych na odległych platformach wiertniczych i rafineriach, które nie są połączone rurociągami. Praktyka ta marnuje cenne paliwo i pompuje do atmosfery metan, silny gaz cieplarniany. Technologie sprężania lub skraplania gazu ziemnego w celu jego transportu są drogie i mają sens tylko na dużych polach naftowych. Dlatego naukowcy szukali opłacalnych technologii przekształcania gazu ziemnego znajdującego się na małych, odizolowanych polach naftowych w związki łatwiejsze do transportu i dystrybucji.
Rozwiązanie do spalania: Gaz ziemny jest rutynowo spalany na odizolowanych polach naftowych i rafineriach. Prosty nowy sposób przekształcania metanu, głównego składnika gazu ziemnego, w użyteczne związki chemiczne, które można łatwo transportować, może pomóc w zmniejszeniu emisji silnego gazu cieplarnianego.
Nowy przełom dokonany przez chemików z Politechniki Monachijskiej w Niemczech i Dow Chemical w Midland w stanie Michigan może doprowadzić do opracowania technologii przekształcania metanu, głównego składnika gazu ziemnego, w łatwe do transportu i cenne chemikalia. Ze względu na swoją prostotę, nowa chemia mogłaby być wykorzystana w złożach gazu ziemnego, które znajdują się w odległych lokalizacjach bez infrastruktury do przesyłania gazu na rynki. Według Departamentu Energii USA około połowa znanych na świecie rezerw gazu ziemnego o wartości 170 bilionów metrów sześciennych znajduje się w takich złożach.
W szczególności naukowcy znaleźli prosty sposób na przekształcenie metanu w chlorek metylu, który można łatwo przekształcić w produkty petrochemiczne, takie jak etylen lub propylen, wykorzystywane do produkcji tworzyw sztucznych. Etylen i propylen, mówi Johannes Lercher , profesora chemii na Politechnice Monachijskiej, są znacznie łatwiejsze do transportu niż metan.
Obecny proces wytwarzania chlorku metylu pochłania dużo energii i obejmuje wiele etapów, w tym najpierw przekształcenie metanu w kombinację tlenku węgla i wodoru. W gazecie internetowej w Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego , naukowcy z Monachium i Dow demonstrują prostą technikę, która zużywa znacznie mniej energii. Pokazują, że mieszanie metanu, chlorowodoru i tlenu w obecności katalizatora lantanowego daje chlorek metylu. Kapitał i złożoność często idą w parze, mówi Mark Jones, badacz tworzyw sztucznych i węglowodorów w Dow. Ogólny trend jest taki, że skrócenie etapów przetwarzania jest dobre.
Technika ta może mieć jednak jedną wadę: wykorzystuje chlor, toksyczny gaz. Plan badaczy obejmuje recykling chlorowodoru i wielokrotne wykorzystywanie go do reakcji. W wizji, którą się bawimy, chlor nigdy nie dostałby się na łódź, mówi Eric Strangland, badacz chemii i katalizy w Dow i współautor artykułu.
Jednak firmy, które nie są przyzwyczajone do obchodzenia się z chlorem, mogą początkowo być zastraszone tą techniką, mówi Bert Weckhuysen, profesor chemii na Uniwersytecie w Utrechcie w Holandii. Dow ma wieloletnie doświadczenie z chemią chlorków, więc praca ze strumieniami chlorków nie jest dla nich wielkim problemem, mówi Weckhuysen. Inne firmy mogły, przynajmniej na początku, być odstraszone wymogiem możliwości pracy ze związkami chlorków. Wymaga infrastruktury.
Proces ten będzie również mierzył się z konkurencją. Nowa technologia zamiany gazu w ciecz, która przekształca gaz ziemny w syntetyczne paliwa płynne, zaczyna być popularna jako alternatywa dla skroplonego gazu ziemnego i przyciąga uwagę gigantów naftowych, takich jak Exxon i Shell. Jednak nie był jeszcze powszechnie stosowany, ponieważ jest drogi w realizacji: wymaga dużo energii i dużych obiektów. Weckhuysen mówi, że gdyby Dow mógł opracować niedrogi proces komercyjny oparty na nowej reakcji, mógłby konkurować z technologią gaz-ciecz.
Inny konkurent, Technologie reakcji gazów , z siedzibą w Santa Barbara w Kalifornii, komercjalizuje technologię bezpośredniego przekształcania gazu ziemnego w paliwa płynne i chemikalia. Proces jest bardzo podobny do nowego procesu Dow, z wyjątkiem tego, że wykorzystuje brom zamiast chloru. Gas Reaction Technologies, który współpracuje z kilkoma partnerami, w tym z Cargill, spodziewa się, że instalacje zostaną uruchomione w ciągu trzech do pięciu lat, mówi Eric McFarland , prezes firmy.