211service.com
Een goedkopere, veiligere manier om aardgas te vervoeren
Aardgas opslaan en transporteren door het in ijs op te sluiten– technologie in ontwikkeling door onderzoekers van het Amerikaanse ministerie van Energie – zou de verzendkosten voor de brandstof kunnen verlagen, waardoor het voor landen gemakkelijker wordt om aardgas uit veel verschillende bronnen te kopen, en uiteindelijk leiden tot stabielere voorraden wereldwijd.
Kracht sneeuw: Een vijf centimeter brede spuitkop (boven) spuit een mengsel van methaan en water uit dat sneeuwachtig methaanhydraat vormt.
De DOE-onderzoekers zeggen dat de aanpak ook veiliger kan zijn dan de huidige methoden om aardgas te vervoeren, zoals het koelen om vloeibaar aardgas (LNG) te produceren, omdat er geen gevaar is dat ijskoud aardgas zal exploderen als de zeecontainer beschadigd raakt.
De technologie vangt aardgas op in de vorm van methaanhydraat, waarin methaan, het hoofdbestanddeel van aardgas, is opgesloten in kooiachtige ijskristallen. Conventionele technologieën voor het maken van methaanhydraat duren uren of dagen: het gaat om het mengen van water en de koolwaterstof in grote drukvaten. De nieuwe aanpak dwingt water en methaan door een speciaal ontworpen mondstuk dat het methaanhydraat bijna onmiddellijk creëert, zegt Charles Taylor, de hoofdonderzoeker van het project bij het National Energy Technology Laboratory van de DOE in Pittsburgh. Als het mengsel uit het mondstuk komt, vormt het snel hydraat, dat eruitziet als sneeuw.
De uitdaging, zegt Taylor, was het ontwerp van het mondstuk om precies de juiste omstandigheden te creëren voor het vormen van het methaanhydraat onmiddellijk nadat het mengsel van water en methaan het mondstuk verlaat. Als het hydraat zich te snel vormt, verstopt het de spuitmond. Hoewel de aanpak alleen op kleine schaal is gedemonstreerd, zou het goedkoper kunnen zijn dan bestaande transportmethoden, zegt hij.
De moeilijkheid en de kosten van het transport van aardgas - het wordt ofwel door pijpleidingen gestuurd of omgezet in LNG - betekent dat veel aardgasbronnen, vooral afgelegen, te duur zijn om toegang te krijgen. Taylor zegt dat de nieuwe technologie kan helpen bij het redden van een aantal van deze gestrande hulpbronnen, waardoor de wereldwijde voorraden toenemen en meer landen producenten kunnen worden.
De resultaten van een methaanhydraat demonstratie project in Japan door Mitsui Engineering & Scheepsbouw , een grote maker van schepen voor het transport van olie en aardgas, suggereerde dat de totale kosten van het transport van methaanhydraat - inclusief de infrastructuur die nodig is om het te maken en het gas op zijn bestemming vrij te geven - veel lager zouden kunnen zijn dan die van LNG, volgens de bedrijf. Bij die demonstratie werden conventionele methoden gebruikt om methaanhydraten te maken, zegt Taylor. Zijn nieuwe technologie zou de aanpak nog goedkoper maken, zegt hij, hoewel de onderzoekers nog niet hebben bepaald hoeveel.
Het maken van methaanhydraat omvat het nabootsen van de hoge druk en lage temperaturen waarbij het zich in de natuur vormt, meestal diep onder de oceaan. (Er zijn enorme voorraden methaanhydraat aanwezig op plaatsen zoals de Alaskan North Slope, die beide een nieuwe bron van broeikasgassen dreigen te worden en mogelijk een enorme bron van aardgas vormen.) Zodra de ijskristallen zich vormen, houden ze het methaan opgesloten, zelfs als de de omringende druk wordt verlaagd, zodat het methaanhydraat bij atmosferische druk kan worden vervoerd zolang het bevroren wordt gehouden.
Het sneeuwachtige hydraat kan in blokjes worden verpakt en in de gekoelde schepen, goederenwagens en vrachtwagens worden geladen die nu worden gebruikt om bevroren voedsel te vervoeren bij -10 °C. Die temperatuur is veel gemakkelijker en goedkoper te beheren dan de -162 °C die nodig is voor LNG. Als LNG-transportcontainers beschadigd zijn, kan het methaan ook snel verdampen en exploderen. Taylor zegt dat terwijl het methaanhydraat kan verbranden, het methaan langzaam genoeg vrijkomt zodat het niet explosief is. (Als een zeecontainer beschadigd zou raken en de hydraten smolten, zou het methaan langzaam ontsnappen en verdwijnen voordat het explosieve niveaus bereikte. Er zou explosiegevaar zijn als het methaan zich zou ophopen in een besloten ruimte.) Wanneer het hydraat zijn maximale waarde bereikt bestemming kan het methaan vrijkomen door het op te warmen tot kamertemperatuur.
Conceptueel is de aanpak erg interessant, zegt Anthony Meggs , een bezoekende ingenieur bij MIT en voormalig vice-president voor technologie bij BP. Maar hij zegt dat het moeilijk te zeggen is hoe praktisch het zal zijn totdat je het vertaalt in de kosten per ton of kubieke voet om aardgas te transporteren. Om dat te doen, is een demonstratie op grotere schaal nodig. Hij zegt dat als de aanpak werkt, het nog tientallen jaren kan duren voordat het effect heeft op de wereldwijde energiemarkten, omdat bedrijven hun investering in de huidige transportinfrastructuur, zoals gespecialiseerde LNG-schepen en terminals, willen terugverdienen voordat ze in nieuwe technologie investeren.