211service.com
Levnější zemní plyn z uhlí
Ve druhé polovině 20. století pece spalující olej a zemní plyn vytlačily uhlí z podnikání v oblasti vytápění domácností v Severní Americe. Ale pokud Velká bodová energie – startup v oblasti Bostonu s nízkonákladovým procesem přeměny uhlí na zemní plyn potrubní kvality – má svou cestu, uhlí nás může zanedlouho znovu začít připíjet.
Great Point Energy využívá své patentované katalyzátory k výrobě 13 000 až 14 000 metrů krychlových zemního plynu denně z uhlí v tomto pilotním zařízení na zplyňování v Des Plaines, IL.
Great Point Energy z Cambridge, MA, říká, že její proces je levnější a spolehlivější než vrtání nového zemního plynu nebo dovoz zkapalněného zemního plynu ze stejných nestabilních oblastí. Uhlí můžeme vytěžit ze země a dát ho do plynovodu zemního plynu za méně, než jsou náklady na nové vrtání a průzkum zemního plynu, říká generální ředitel Andrew Perlman.
Tradiční uhelné elektrárny na metan jako v 70. letech minulého století Zplyňování Dakoty továrna v Beulah, ND, a nové továrny navržené společnostmi General Electric (GE) a ConocoPhillips jsou nákladné, protože vyžadují řadu chemických závodů pracujících v široké škále podmínek. V těchto závodech kryogenní zařízení pracující jen několik stupňů nad absolutní nulou přivádí čistý kyslík do zplyňovače, kde se uhlí spálené na teplotu až 2 500 ºF rozloží na směs oxidu uhelnatého a vodíku zvanou syngas. Odtud se syntézní plyn následně v samostatném reaktoru katalyticky přeměňuje na vysoce kvalitní metan.
Na rozdíl od toho Great Point komprimuje proces do jednoho jediného účinného reaktoru přesunem katalyzátorů do samotného zplyňovače. Klíčem je patentovaný, recyklovatelný katalyzátor vyvinutý ve vlastní režii s pomocí odborníků na zplyňování a katalýzu z University Southern Illinois, University of Toronto a University of Tennessee, mezi jinými. Katalyzátor (který Perlman cagily popisuje jako formulaci hojných levných kovů) snižuje množství tepla potřebného ke zplynování uhlí a současně přeměňuje zplyněné uhlí na metan. Ve skutečnosti je teplo uvolněné v kroku syngasu na metan dostatečné k udržení zplyňování, čímž se eliminuje potřeba zapalovat reakce s čištěným kyslíkem. Je to dokonale tepelně vyvážené, říká Perlman.
Na základě demonstrací v laboratorním měřítku s katalyzátorem Perlman a jeho partneři vybrali 37 milionů dolarů od společností s rizikovým kapitálem Draper Fisher Jurvetson, Kleiner Perkins Caufield & Byers a Advanced Technology Ventures, aby otestovali svůj katalyzátor v pilotním závodě. Spíše než budování pilotního závodu od nuly, Great Point urychlil proces tím, že si jeden pronajal od utilitně podporovaného Gas Technology Institute v Des Plaines, IL. Perlman říká, že Great Point provozoval zplyňovač elektrárny o průměru 14 palců a výšce 60 stop po dobu jednoho týdne v listopadu s firemním patentovaným katalyzátorem, který přeměňoval nízkosirné uhlí Illinois Powder River Basin na 13 000 až 14 000 kubických stop přírodního plynu za den. Očekává, že druhý běh letos na jaře jemu a jeho partnerům poskytne data, která potřebují k dalšímu kroku: navržení většího, ale stále předkomerčního závodu, který by měl podle očekávání fungovat do roku 2009. Následné testování v Des Plaines vyhodnotí katalyzátory pomocí špinavější, ale energetičtější ropný koks, vedlejší produkt, který průměrná rafinerie vyrobí rychlostí 5 000 až 10 000 tun za den – více než dost na to, aby pohánělo továrnu na syntetický plyn v komerčním měřítku.
Mezitím Perlman říká, že hledá uhelný důl nebo rafinerii na západě Spojených států, kde by byly umístěny první elektrárny Great Point. Cílem je vyrábět zemní plyn v blízkosti producentů ropy, kteří potřebují největší vedlejší produkt závodu na výrobu syntetického plynu: oxid uhličitý. Dakota Gasification prorazila tuto cestu. Jeho továrna na syntetický plyn přemění 18 000 tun hnědého uhlí na 170 milionů kubických stop syntetického zemního plynu denně – což stačí na vytápění 2 500 domácností za rok. Ale také prodává svůj CO2 do stárnoucích ropných polí v jihovýchodním Saskatchewanu, přičemž během tohoto procesu pohltí více CO2 za rok než 100 000 vozů, které se uvolní během své provozní životnosti. (Viz Oxid uhličitý na prodej.) Náš CO2, místo toho, aby byl závazkem, je ve skutečnosti prodejný vedlejší produkt, říká Perlman, který odhaduje, že producenti ropy na západě jsou ochotni zaplatit 20 až 40 dolarů za tunu CO2. To znamená, že Perlman do svého obchodního plánu nezahrnul příjmy z CO2. Co je jasné, je potenciál pro uhlí. USA mají 3 procenta světového zemního plynu, ale 26 procent uhlí, říká. Uhlí ve Wyomingu by mohlo pokrýt spotřebu zemního plynu v USA na 100 let.
A distributoři zemního plynu touží po plynu. Evansville, pomůcka založená na IN Vectr , která dodává plyn a elektřinu více než jednomu milionu zákazníků v Indianě a Ohiu, podepsala 30letou smlouvu o platbě zhruba 5 až 6 dolarů za milion BTU za syntetický plyn z továrny v hodnotě 1,5 miliardy dolarů, kterou chce GE postavit v Indianě. Mluvčí Vectrenu Mike Roeder uznává, že existuje riziko, že by cena plynu mohla v budoucnu klesnout, ale bezpečnost dodávek podle něj stojí za to. Plyn za rozumnou cenu nebyl pro naše zákazníky možností minimálně posledních pět let, říká. Máme tedy velmi silný zájem na tom, aby se projekt posunul kupředu.
Přitažlivost je jasná: zplyňování uhlí nabízí alternativu s pevnou cenou k nestálosti trhů se zemním plynem. Představitelé Indiany poznamenávají, že zemní plyn z továrny GE za 5 až 6 USD za milion BTU by byl výrazně pod současnou cenou 7,50 až 8,50 USD za milion BTU. Podle odhadů, že ceny zemního plynu zůstanou vysoké, úředníci odhadují, že závod GE ušetří spotřebitelům více než 3,7 miliardy dolarů během příštích 30 let. V tom spočívá výzva ve financování těchto elektráren: nikdo nechce zůstat na háku, pokud cena zemního plynu spadne, jako tomu bylo v 80. a 90. letech. Jednodušší proces konverze Great Point Energy nabízí bezpečnější sázku, říká Perlman, protože by měl dodávat plyn z uhlí v kvalitě potrubí za méně než 3 dolary za milion BTU.