211service.com
Tańszy gaz ziemny z węgla
W drugiej połowie XX wieku piece opalane ropą naftową i gazem ziemnym wyparły węgiel z branży ogrzewania domów w całej Ameryce Północnej. Ale jeśli Wielka energia punktowa – start-up z rejonu Bostonu z tanim procesem przekształcania węgla w gaz ziemny do rurociągów – ma swoją drogę, węgiel może wkrótce znów sprawić, że będziemy się smażyć.
Firma Great Point Energy wykorzystuje własne katalizatory do produkcji od 13 000 do 14 000 metrów sześciennych gazu ziemnego dziennie z węgla w tej pilotażowej instalacji zgazowania w Des Plaines w stanie Illinois.
Great Point Energy z Cambridge w stanie Massachusetts twierdzi, że jej proces jest tańszy i bardziej niezawodny niż odwierty w poszukiwaniu nowego gazu ziemnego lub import skroplonego gazu ziemnego z tych samych niestabilnych regionów. Możemy wydobyć węgiel z ziemi i umieścić go w rurociągu gazu ziemnego za mniej niż koszty nowych prac wiertniczych i poszukiwawczych gazu ziemnego, mówi dyrektor generalny Andrew Perlman.
Tradycyjne elektrownie węglowo-metanowe, jak w latach 70. Zgazowanie w Dakocie w Beulah, ND oraz nowe fabryki przewidziane przez General Electric (GE) i ConocoPhillips są kosztowne, ponieważ wymagają szeregu zakładów chemicznych działających w szerokim zakresie warunków. W tych zakładach sprzęt kriogeniczny działający zaledwie kilka stopni powyżej zera absolutnego dostarcza czysty tlen do generatora gazu, w którym węgiel spiekany do temperatury 2500ºF rozpada się na mieszaninę tlenku węgla i wodoru zwaną gazem syntezowym. Stamtąd gaz syntezowy jest następnie katalitycznie przekształcany w wysokiej jakości metan w oddzielnym reaktorze.
W przeciwieństwie do tego, Great Point kompresuje proces do jednego, wydajnego reaktora, przenosząc katalizatory do samego gazyfikatora. Kluczem jest zastrzeżony, nadający się do recyklingu katalizator, opracowany we własnym zakresie z pomocą ekspertów z zakresu gazyfikacji i katalizy, między innymi z Southern Illinois University, University of Toronto i University of Tennessee. Katalizator (który perlman cagily opisuje jako preparat obfitujący w liczne tanie metale) obniża ilość ciepła potrzebnego do zgazowania węgla i jednocześnie przekształca zgazowany węgiel w metan. W rzeczywistości ciepło uwalniane na etapie syntezy gazu do metanu wystarcza do podtrzymania zgazowania, eliminując potrzebę rozpalania reakcji oczyszczonym tlenem. Jest doskonale zrównoważony pod względem ciepła, mówi Perlman.
Dzięki demonstracjom na skalę laboratoryjną z katalizatorem Perlman i jego partnerzy zebrali 37 milionów dolarów od firm z kapitałem wysokiego ryzyka Draper Fisher Jurvetson, Kleiner Perkins Caufield & Byers oraz Advanced Technology Ventures, aby przetestować swój katalizator w zakładzie pilotażowym. Zamiast budować od podstaw pilotażowy zakład, Great Point przyspieszył ten proces, wydzierżawiając go od wspieranego przez media Instytutu Technologii Gazu w Des Plaines, IL. Perlman mówi, że Great Point prowadził przez tydzień w listopadzie gazogenerator zakładu o średnicy 14 cali i wysokości 60 stóp za pomocą zastrzeżonego katalizatora firmy, przekształcając niskosiarkowy węgiel Illinois Powder River Basin w od 13 000 do 14 000 stóp sześciennych naturalnego gaz dziennie. Przewiduje, że drugi bieg tej wiosny zapewni jemu i jego partnerom dane, których potrzebują, aby wykonać kolejny krok: zaprojektować większy, ale nadal przedkomercyjny zakład, który ma działać do 2009 roku. Kolejne testy w Des Plaines pozwolą ocenić katalizatory z brudniejszy, ale bardziej energetyczny koks naftowy, produkt uboczny, który przeciętna rafineria wytwarza z szybkością od 5 000 do 10 000 ton dziennie — to więcej niż potrzeba, aby zasilić komercyjną elektrownię gazu syntetycznego.
Tymczasem Perlman mówi, że poszukuje kopalni węgla lub rafinerii w zachodnich Stanach Zjednoczonych, w których będą znajdować się pierwsze elektrownie Great Point. Pomysł polega na produkcji gazu ziemnego w pobliżu producentów ropy naftowej, którzy potrzebują największego produktu ubocznego elektrowni gazu syntetycznego: dwutlenku węgla. Zgazowanie Dakoty przetarło ten szlak. Jej elektrownia na gaz syntetyczny zamienia 18 000 ton węgla brunatnego na 170 milionów stóp sześciennych syntetycznego gazu ziemnego dziennie, co wystarczy, aby ogrzać 2500 domów przez rok. Ale sprzedaje również swój CO2 na starzejące się pola naftowe w południowo-wschodnim Saskatchewan, zakopując więcej CO2 w ciągu roku niż 100 000 samochodów wypuszczanych w czasie ich eksploatacji. (Zobacz Dwutlenek węgla na sprzedaż). Nasz CO2, zamiast być obciążeniem, jest w rzeczywistości produktem ubocznym, który można sprzedać, mówi Perlman, który szacuje, że producenci ropy na zachodzie są skłonni zapłacić od 20 do 40 dolarów za tonę CO2. To powiedziawszy, Perlman nie uwzględnił przychodów z CO2 w swoim biznesplanie. Co jest jasne, to potencjał węgla. Mówi, że Stany Zjednoczone mają 3% światowego gazu ziemnego, ale 26% węgla. Węgiel z Wyoming mógłby zaspokajać zapotrzebowanie USA na gaz ziemny przez 100 lat.
A dystrybutorzy gazu ziemnego są chętni do gazu. Evansville, przedsiębiorstwo użyteczności publicznej z siedzibą w IN Vectren , która dostarcza gaz i energię ponad milionowi klientów w Indianie i Ohio, podpisała 30-letnią umowę, aby zapłacić około 5 do 6 dolarów za milion BTU za gaz syntetyczny z wartej 1,5 mld dolarów elektrowni, którą GE ma nadzieję zbudować w Indianie. Rzecznik Vectren Mike Roeder przyznaje, że istnieje ryzyko, że cena gazu może spaść w przyszłości, ale mówi, że bezpieczeństwo dostaw jest tego warte. Gaz po rozsądnych cenach nie był dostępny dla naszych klientów od co najmniej pięciu lat, mówi. Dlatego jesteśmy bardzo zainteresowani rozwojem projektu.
Atrakcja jest oczywista: zgazowanie węgla stanowi alternatywę o stałej cenie w stosunku do zmienności rynków gazu ziemnego. Urzędnicy z Indiany zauważają, że gaz ziemny z zakładu GE w cenie od 5 do 6 USD za milion BTU byłby znacznie niższy od obecnej ceny od 7,50 do 8,50 USD za milion BTU. Przewidując, że ceny gazu ziemnego pozostaną wysokie, urzędnicy szacują, że elektrownia GE zaoszczędzi konsumentom ponad 3,7 miliarda dolarów w ciągu najbliższych 30 lat. Na tym polega wyzwanie związane z finansowaniem tych elektrowni: nikt nie chce być pozostawiony na szali, jeśli cena gazu ziemnego załamie się, jak miało to miejsce w latach 80. i 90. XX wieku. Prostszy proces konwersji Great Point Energy zapewnia bezpieczniejszy zakład, mówi Perlman, ponieważ powinien dostarczać gaz z węgla o jakości rurociągowej za mniej niż 3 dolary za milion BTU.