211service.com
Plyn jde do tuhého
Téměř 95 procent známých nalezišť zemního plynu na světě je příliš malých na to, aby ospravedlnily náklady, které jsou nutné pro vedení plynu do závodu, přeměnu na kapalinu a následnou přepravu na speciálně vybavených tankerech.
Ale hrstka výzkumníků má nápad, díky kterému by tato pole mohla stát za těžbu: než vymýšlet levnější způsoby, jak dopravit tento čistší zdroj energie z bodu A do bodu B jako kapalinu, proč nezměnit zemní plyn na pevnou látku, která jednodušší a levnější doprava?
Japonští vědci Hajime Kanda z Mitsui Engineering and Shipbuilding v Tokiu a Yasuhara Nakajima z japonského Národního institutu pro námořní výzkum se domnívají, že našli řešení pomocí hydrátů, pevných krystalů, ve kterých je zemní plyn složený převážně z metanu uvězněn ve vodě. molekul.
Po desetiletí výzkumníci hledali způsoby, jak shromáždit tyto krystaly z jejich hlubinných ložisek a sklidit to, co očekávají, že by mohla být sklizeň zemního plynu. Kanda a Nakajima mají opačný přístup. Spíše než těžit metan z hydratuje, chtějí přeměnit metan do hydratuje – v podstatě přeměňuje bezbarvý plyn bez zápachu na malé pelety, které lze snadno skladovat, přepravovat a případně přeměnit zpět na zemní plyn. Před několika měsíci Mitsui ve spolupráci s univerzitou v Ósace otevřela demonstrační závod poblíž Tokia, aby propagovala tento koncept a ukázala, že funguje. Pokud se proces Mitsui ukáže jako proveditelný a ekonomický, mnoho nevyužitých ložisek zemního plynu by se mohlo stát životně důležitými zdroji energie.
Přeměna zemního plynu na hydrátovou formu pro levnější dopravu vzbudila pozornost na počátku 90. let. Norští ropní inženýři poprvé navrhli myšlenku poté, co porovnali ekonomiku dopravy kapalného zemního plynu s hydráty zemního plynu, protože věděli, že hydráty mohou uchovávat velké množství zemního plynu na malém prostoru. V jedné krychlové stopě hydrátu lze uložit více než 180 standardních krychlových stop plynu, říká Rudy Rogers, profesor chemického inženýrství na Mississippi State University a odborník na průmyslové využití hydrátů plynů.
Další velká výhoda: přepravu zemního plynu jako hydrátů lze provádět při vyšší teplotě a nižším tlaku než kapalný zemní plyn a riziko vznícení při přepravě je mnohem nižší, vysvětluje Hugh Guthrie, který studuje zemní plyn na National Energy Ministerstva energetiky USA. technologická laboratoř v Morgantown, WV. Velká část vysokých nákladů na kapalný zemní plyn pochází z teplotních a tlakových požadavků na potrubí, přepravu a skladovací zařízení.
Výroba hydrátů vyžaduje smíchání zemního plynu s vodou v kontinuálně míchaném tankovém reaktoru. Když je plyn přiváděn do vody ze dna, na povrchu plynových bublin se tvoří hydráty. Odstranění zbytkové vody zanechává zbytky hydrátového prášku. Kanda a Nakajima si představují závod na výrobu hydrátových pelet v blízkosti plynových polí v jihovýchodní Asii. Odtud by nosič pelet přepravoval náklad hydrátů do závodů, kde by se pelety přeměnily zpět na plyn a potrubím by se dostaly na trh.
Demonstrační závod společnosti produkuje až 600 kilogramů hydrátů denně, přičemž metan přenáší všemi nezbytnými fázemi: tvorbou hydrátu, skladováním, peletizací a řízenou disociaci neboli separací plynu a vody. Zatímco zařízení na kapalný zemní plyn vyžaduje teploty -162 C, závod Mitsui pracuje při -10 C, což znamená obrovské úspory nákladů na chlazení. Kanda říká, že projekt, který je spolusponzorován vládní Organizací pro rozvoj nové energie a průmyslových technologií, ukazuje, že hydráty mohou být úspěšným vektorem pro přepravu plynu.
Jediná významná konkurence Mitsui v technologii plynových hydrátů pochází od jiné japonské společnosti, Mitsubishi. Mitsubishi pokračuje ve své vlastní technologii plyn-to-pevná látka na bázi hydrátu a olejové kaše, což je proces, jehož hlavní nevýhodou je, že produkuje tisíce tun přebytečné vody, kterou je třeba odstranit.
Vzhledem k tomu, že hydráty jsou stále záhadnou látkou, existuje mnoho vědeckých a technických překážek, které by mohly způsobit neúnosné náklady na proces. Kanda a jeho kolegové jsou ale optimisté. Japonsko, druhý světový spotřebitel energie, investuje značné prostředky do výzkumu hydrátů, zvláště když se veřejné mínění stále více obrací proti jaderné energii jako alternativě ropy. Výzkumníci Mitsui doufají, že jejich malé bílé pelety budou přesně to, co jejich země potřebuje.