Képforrás, ALAMY

széngázosítás

A szén gázzá alakítása nem olyan zöld, mint amilyennek látszik.

A szén lehet piszkos, szennyező, de olcsó.

Ezen egyszerű okból továbbra is a világ fő energiaforrása, amely biztosítja primer energiánk negyedét és villamos energiánk több mint 40% -át. És hosszú évekig folytatja.

A kihívás tehát az, hogy hogyan lehet energiát szénnel előállítani ökológiai módon.

Abban az időben, amikor a szén-dioxid-leválasztó és -tároló rendszer kifejlesztésének kísérletei elakadtak, számos ország különböző módszerekkel próbálkozik bőséges szénkészleteinek kiaknázására.

Nem mindet környezeti okok motiválják. Vannak gazdasági okok és az energiafüggetlenség elérésének vágya is.

Vége Talán téged is érdekel

Régi és új

A fő alkalmazott technológia az úgynevezett széngázosítás. Vagyis a fosszilis üzemanyagok elégetése helyett kémiailag átalakul szintetikus földgázzá vagy szintézisgázzá.

A folyamat évtizedek óta létezik, de az emelkedő gázárak ma már gazdaságilag életképesebbé teszik.

Az Egyesült Államok elgondolkodott a technikán, de Kína teljes mértékben alkalmazta, hogy megfeleljen növekvő energiaigényének és csökkentse függőségét az importált cseppfolyósított földgáztól.

Az ázsiai óriás Nemzeti Energiaügyi Hivatal azt tervezte, hogy 2020-ig 50 millió köbméter gázt állít elő szénből, ami elegendő ahhoz, hogy megbirkózzon a kínai teljes gázfogyasztás több mint 10% -ával.

Ennek nemcsak gazdasági értelme van, hanem a kínaiak is kiaknázhatják az elhagyott szénkészleteket az ország fő ipari központjaitól több ezer kilométerre. A gáz szállítása végül is sokkal olcsóbb, mint a szén szállítása.

A szén elgázosítása is segít megoldani azokat a szennyezési problémákat, amelyek az elmúlt hónapokban megbénították az ország különböző részeit.

Akadályok

Képforrás, ALAMY

Az Egyesült Államok az elmúlt években kísérletezett a szén gázosításával.

De a rendszernek két nagy problémával kell szembenéznie.

Az első az, hogy a széngázosító üzemek több szén-dioxidot termelnek, mint a hagyományos szénerőművek, ezért Kína nemcsak több szenet fog felhasználni, hanem nagyobb környezeti hatással is jár.

Varro László, a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) gáz-, szén- és energiapiaci vezetője szerint a széngázosítás "gazdasági és energiabiztonsági szempontból vonzó".

"Ez jó megoldás lehet a helyi szennyezésre, de annyira szén-dioxid-intenzív, hogy rosszabb, mint a szénbányászat, ezért éghajlatváltozás szempontjából nem vonzó.".

Valójában az egyesült államokbeli Duke University tanulmánya szerint a szintetikus földgáz hétszer több üvegházhatású gázt bocsát ki, mint a hagyományos gáz, és csaknem kétszer akkora, mint egy széntüzelésű hőerőmű.

A második probléma a víz használata. A széngázosítás az egyik legintenzívebb energiatermelő rendszer, és Kína nagy területein, különösen az ország nyugati részén, ahol vannak ilyen célú erőművek, már nehézségei vannak a vízellátással.

Varro emlékeztet arra, hogy az IEA nemrégiben készített jelentése arra a következtetésre jutott, hogy a széngázosító üzemek "a Kínában rendelkezésre álló víz jelentős részét" használják fel.

Bőséges tartalékok

Más országok megpróbálnak alternatív módszereket találni a szén szénből történő kinyerésére.

Különösen népszerű technika Ausztráliában a szén-metángáz, ez a folyamat lehetővé teszi a túl mély széntelepekhez való hozzáférést, hogy azokat a hagyományos bányászat feltárja.

Kép forrása, Getty

A szennyezés arra kényszerítette Kínát, hogy gondolja át a szénkészleteinek kihasználását.

Ez abból áll, hogy a vizet kivonják a vénából, amely felszabadítja a szén felszínére tapadt metánt, amelyet ezután tárolnak.

Kína, Indonézia és Mozambik széntüzelésű metángázmezőket keres, az Egyesült Államokban és Kanadában pedig bőséges készletek vannak.

A folyamat nagyon kevés CO2-t bocsát ki, de nem viták nélküli. Ellenfelei kiemelik a vízszennyezés, a talaj süllyedése és a szennyvíz biztonságos ártalmatlanításának problémáját, amellett, hogy ez időnként hidraulikus repesztési folyamatokat igényel (repesztés)).

Pedig a szénalapú metángáz "alapvetően megváltoztatta az ausztrál gázipar dinamikáját" - mondja Phil Hirschhorn, a sydney-i székhelyű Boston Consulting Group energetikai tanácsadó cég partnere.

Mint Hirschhorn kifejtette, az országnak 200 billió köbméter szén-metángáza van, és folyamatban vannak projektek annak cseppfolyósítására és évente 25 tonna exportjára, ami a teljes cseppfolyósított földgázpiac 10% -ának felel meg.

Tiszta hozzáférés

A szén szénből történő előállításának egészen más módja a föld alatti széngázosítás (UCG), amely a 19. század óta létezik, de még mindig nem vált kereskedelmi szempontból életképes rendszerré, jóllehet itt egy üzem működik Üzbegisztán és kísérleti projektek Ausztráliában és Dél-Afrikában.

Julie Lauder, az UCG Szövetség ügyvezető vezetője - az ágazatot nemzetközileg képviselő testület szerint - ez a módszer "új módszer a szénből történő energia kinyerésére a gyakori környezeti hatások nélkül".

A technológiai fejlődés és az emelkedő gázárak miatt az UCG mostantól életképes módja a nagy szénlelőhelyek elérésének, amelyek túl mélyek ahhoz, hogy bányásszák - magyarázza Lauder.

Becslések szerint a világ szénlelőhelyeinek 85% -a nem elérhető hagyományos technikákkal.

Kihasználásuknak katasztrofális következményei lehetnek a CO2-kibocsátásra és az éghajlatváltozásra, de az ipar szerint ezek a területek tisztán hozzáférhetők.

A folyamat során oxigént és gőzt injektálunk egy kicsi, szabályozott égés előállításához. A szén-metángáztól eltérően az ásvány szilárd halmazállapotból gázzá alakul.

A hidrogént, a metánt, a szén-monoxidot és a CO2-t egy második kútba vezetik.

Nulla kibocsátás

Képforrás, Reuters

A szénbányászat iránti érdeklődés a gáz árának emelkedése következtében megnőtt.

Harry Bradbury, az öt negyedéves tiszta energetikai vállalat alapítója és vezérigazgatója szerint ez a folyamat a hagyományos szénbányászat által előállított CO2 mindössze 20% -át termeli.

De cége olyan folyamatot fejleszt, amely nem igényli a szén elégetését, és amely ötvözi Bradbury által "szilárdtest-vegyipari mérnöki munkának" nevezett folyamatot, amely olyan gázokat szabadít fel, amelyek nemcsak a szénben, hanem a környező kőzetekben is csapdába esnek. És mindez a tengeren zajlik, csökkentve az ivóvízszennyezéssel kapcsolatos aggályokat.

De az igazi előny a CO2 megkötésének lehetőségében rejlik. "Radikálisabbaknak kell lennünk, nulla szén-dioxid-kibocsátást kell elérnünk" - mondja Bradbury. "A szén-dioxid teljes megkötése és tárolása elengedhetetlen.

Ez történhet úgy, hogy a szén-dioxidot visszavezetik a szénrétegekbe, vagy átalakítják olyan termékekké, mint a műanyagok és a grafén - magyarázza.

Az Egyesült Királyság kormánya munkacsoportot hozott létre az UCG előnyeinek kivizsgálására, amelyet az Északi-tenger hatalmas szénlelőhelyei hajtanak végre.

Más kormányok az új technológiákat is ki akarják használni, hogy hozzáférjenek a mély vénáihoz.

A probléma természetesen az, hogy a folyamat teljes mértékben a CO2-leválasztó és -tároló rendszerek fejlesztésére irányuló erőfeszítések függvénye.

Amíg nem sikerül megoldást elérni, a földalatti szén elgázosításának minden kísérlete elméleti jellegű marad, vagy hozzájárul a kibocsátási probléma súlyosbodásához.