211service.com
Exxon heeft een slimme manier om koolstof op te vangen - als het werkt
ExxonMobil is vastbesloten om een van de grootste uitdagingen op te lossen bij het verminderen van de uitstoot van kooldioxide door de productie van elektriciteit en gaat samenwerken met de ontwikkelaar van brandstofcellen. Brandstofcel energie nastreven een nieuwe vorm van koolstofafvanging —het koolstofdioxide uit de uitlaatgassen van aardgas- en kolengestookte elektriciteitscentrales zuiveren en opslaan in plaats van het in de atmosfeer af te geven.
Het afvangen en opslaan van koolstof, zoals het bekend staat, is al lang een doel van grote olie-, gas- en steenkoolproducenten en de nutsbedrijven die stroom opwekken. Energiecentrales die fossiele brandstoffen verbranden zijn de grootste afzonderlijke bron van koolstofemissies . Onderzoek en ontwikkeling tot nu toe hebben zich gericht op derivaten van ammoniak, bekend als aminen, die koolstofdioxide kunnen scheiden van de uitlaatgassen van de schoorsteen.
Die technologie is echter duur en energie-intensief, waardoor de kosten van elektriciteit stijgen en een groot deel van de door de fabriek geproduceerde stroom wordt weggezogen. Een deel van het probleem is dat de concentratie kooldioxide in de uitlaatgassen zo laag is: 12 tot 15 procent voor een kolencentrale en slechts 5 procent voor een moderne aardgascentrale. Pogingen om op grote schaal energiecentrales te bouwen met koolstofafvang, inclusief de noodlottige FutureGen-project , zijn grotendeels gestrand (zie Peabody Energy's faillissement toont de grenzen van 'Clean Coal').
Brandstofcellen zoals deze zouden koolstof kunnen opvangen uit schoorstenen van fossiele brandstoffen.
Gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie, is er al enkele jaren onderzoek gaande naar koolstofvangende brandstofcellen. De FuelCell Energy-technologie zou gebruik maken van wat bekend staat als a carbonaat brandstofcel , die koolstofdioxide als een van zijn inputs gebruikt, om de koolstofdioxide op te vangen en te concentreren in een vorm die kan worden getransporteerd en opgeslagen, hoogstwaarschijnlijk in diepe ondergrondse opslagplaatsen. Het systeem zou extra elektriciteit opwekken in plaats van deze te verbruiken, en stroom van de totale installatie zou minder kosten dan elektriciteit van installaties die eerdere, op amine gebaseerde oplossingen gebruiken.
FuelCell Energy maakt brandstofcellen die op meer dan 50 locaties over de hele wereld stroom opwekken. Het zou een nieuwe toepassing zijn om die brandstofcellen te gebruiken om koolstofdioxide op te vangen en tegelijkertijd elektriciteit te produceren. Het zou de economie van koolstofafvang drastisch verbeteren. Voor een kolencentrale van 500 megawatt zou bijvoorbeeld het opvangen van 90 procent van de CO2-uitstoot een brandstofcelsysteem van 400 megawatt vereisen en de elektriciteitskosten verhogen van 6 cent per kilowattuur naar 8 cent. Het opvangen van 90 procent van de koolstofdioxide uit een aardgasfabriek van dezelfde grootte zou een brandstofcelsysteem van 120 megawatt met zich meebrengen en zou ongeveer hetzelfde bedrag aan de elektriciteitskosten toevoegen.
Ik ben al jaren een voorstander van elektrochemische CO2-afvang op basis van carbonaat, zegt William Mustaine, universitair hoofddocent chemische technologie aan de Universiteit van Connecticut, die uitgebreid onderzoek heeft gedaan naar carbonaatbrandstofcellen. Ik geloof dat dit soort technologieën precies zijn waar we naar moeten kijken.
Hoewel veelbelovend, biedt deze technologie geen complete oplossing. Het toevoegen van 2 cent per kilowattuur aan de kosten van elektriciteit zou minder dan de helft zijn van de meer conventionele technologie voor het opvangen van koolstof, maar het is nog steeds een stijging van 33 procent - een aanzienlijke stijging, vooral in een tijdperk van overvloedige, goedkope elektriciteit uit aardgas. En het toevoegen van brandstofcelsystemen van honderden megawatt zou een kostbare onderneming zijn voor stroomgeneratoren.
Dat is enorm, zegt Mustaine. Ze zouden iets ongekends moeten bouwen. In het eerste laboratoriumonderzoek zullen systemen op kilowattschaal betrokken zijn, zeiden de bedrijven, later opgeschaald tot een proeffabriek van ongeveer 2,5 megawatt, ver verwijderd van de grootte die nodig is om aan werkende elektriciteitscentrales te werken.
Bovendien is het vastleggen van de koolstof slechts een eerste stap; het moet dan ondergronds worden vervoerd en opgeslagen. De achterkant, het aanleggen van de pijpleidingen en het ontwikkelen van de ondergrondse opslagreservoirs, zou miljarden dollars kosten. Maar het oplossen van de voorkant zou een enorme stap voorwaarts zijn.