211service.com
Goedkoper aardgas uit steenkool
In de tweede helft van de 20e eeuw verdreven olie- en aardgasgestookte ovens steenkool uit de woningverwarmingsindustrie in Noord-Amerika. Maar als Geweldige puntenergie -een startup in de omgeving van Boston met een goedkoop proces voor het omzetten van steenkool in aardgas van pijpleidingkwaliteit - heeft zijn zin, steenkool kan ons binnenkort weer lekker warm houden.
Great Point Energy gebruikt zijn eigen katalysatoren om 13.000 tot 14.000 kubieke meter aardgas per dag uit steenkool te produceren in deze vergassingsproeffabriek in Des Plaines, IL.
Great Point Energy uit Cambridge, MA, zegt dat het proces goedkoper en betrouwbaarder is dan boren naar nieuw aardgas of het importeren van vloeibaar aardgas uit dezelfde onstabiele regio's. We kunnen steenkool uit de grond halen en in een aardgaspijpleiding stoppen voor minder dan de kosten van nieuwe aardgasboringen en -exploratieactiviteiten, zegt CEO Andrew Perlman.
Traditionele kolen-naar-methaancentrales zoals in de jaren 70 Dakota-vergassing fabriek in Beulah, ND, en nieuwe fabrieken die General Electric (GE) en ConocoPhillips voor ogen hebben, zijn kostbaar omdat ze een reeks chemische fabrieken vereisen die onder een breed scala aan omstandigheden werken. In deze fabrieken voert cryogene apparatuur die slechts een paar graden boven het absolute nulpunt werkt zuivere zuurstof naar de vergasser, waar tot 2500 F gebakken steenkool uiteenvalt in een mengsel van koolmonoxide en waterstof, syngas genaamd. Van daaruit wordt het syngas vervolgens in een aparte reactor katalytisch omgezet in hoogwaardig methaan.
Great Point daarentegen comprimeert het proces in één enkele, efficiënte reactor door de katalysatoren in de vergasser zelf te verplaatsen. De sleutel is een gepatenteerde, recyclebare katalysator die in eigen huis is ontwikkeld met hulp van vergassings- en katalyse-experts van onder meer de Southern Illinois University, de University of Toronto en de University of Tennessee. De katalysator (die Perlman cagily beschrijft als een formulering van overvloedige goedkope metalen) verlaagt de hoeveelheid warmte die nodig is om steenkool te vergassen en zet de vergaste steenkool tegelijkertijd om in methaan. In feite is de warmte die vrijkomt in de syngas-naar-methaanstap voldoende om de vergassing in stand te houden, waardoor de noodzaak om de reacties met gezuiverde zuurstof te starten, wordt geëlimineerd. Het is perfect uitgebalanceerd met warmte, zegt Perlman.
Op basis van demonstraties op laboratoriumschaal met zijn katalysator, hebben Perlman en zijn partners $ 37 miljoen opgehaald van durfkapitaalbedrijven Draper Fisher Jurvetson, Kleiner Perkins Caufield & Byers en Advanced Technology Ventures om hun katalysator in een proeffabriek te testen. In plaats van een proeffabriek helemaal opnieuw te bouwen, versnelde Great Point het proces door er een te huren van het door het nutsbedrijf ondersteunde Gas Technology Institute in Des Plaines, IL. Perlman zegt dat Great Point de 14-inch-in-diameter, 60-voet-hoge vergasser van de fabriek in november een week lang liet draaien met de eigen katalysator van het bedrijf, waarbij laagzwavelige steenkool uit Illinois Powder River Basin werd omgezet in tussen de 13.000 en 14.000 kubieke voet natuurlijke benzine per dag. Hij verwacht dat een tweede run dit voorjaar hem en zijn partners de gegevens zal geven die ze nodig hebben om de volgende stap te zetten: het ontwerpen van een grotere maar nog steeds precommerciële fabriek die naar verwachting in 2009 operationeel zal zijn. Daaropvolgende tests bij Des Plaines zullen de katalysatoren evalueren met vuilere maar energiekere petroleumcokes, een bijproduct dat de gemiddelde raffinaderij genereert met een snelheid van 5.000 tot 10.000 ton per dag - meer dan genoeg om een synthetisch-gasfabriek op commerciële schaal van brandstof te voorzien.
Ondertussen zegt Perlman dat hij op zoek is naar een kolenmijn of raffinaderij in het westen van de Verenigde Staten om de eerste fabrieken van Great Point te plaatsen. Het idee is om aardgas te produceren in de buurt van olieproducenten die het grootste bijproduct van de synthetische-gasfabriek nodig hebben: koolstofdioxide. Dakota Vergassing heeft dit pad gebaand. De synthetische gasfabriek zet 18.000 ton bruinkool per dag om in 170 miljoen kubieke voet synthetisch aardgas, genoeg om 2500 huizen een jaar lang te verwarmen. Maar het verkoopt zijn CO2 ook aan de verouderde olievelden in het zuidoosten van Saskatchewan, waarbij het meer CO2 in een jaar begraaft dan 100.000 auto's tijdens hun operationele levensduur. (Zie Kooldioxide te koop .) Onze CO2, in plaats van een verplichting, is eigenlijk een verkoopbaar bijproduct, zegt Perlman, die schat dat olieproducenten in het westen bereid zijn $ 20 tot $ 40 per ton CO2 te betalen. Dat gezegd hebbende, heeft Perlman de inkomsten uit CO2 niet meegenomen in zijn bedrijfsplan. Wat wel duidelijk is, is het potentieel voor kolen. De VS hebben 3 procent van het aardgas in de wereld, maar 26 procent van de kolen, zegt hij. De steenkool van Wyoming zou 100 jaar in de Amerikaanse aardgasbehoefte kunnen voorzien.
En aardgasdistributeurs smachten naar het gas. Evansville, IN-gebaseerd hulpprogramma Vectren , dat gas en stroom levert aan meer dan een miljoen klanten in Indiana en Ohio, heeft een 30-jarige overeenkomst getekend om ongeveer $ 5 tot $ 6 per miljoen BTU's te betalen voor synthetisch gas uit de fabriek van $ 1,5 miljard die GE hoopt te bouwen in Indiana. Vectren-woordvoerder Mike Roeder erkent dat het risico bestaat dat de gasprijs in de toekomst daalt, maar zegt dat de leveringszekerheid de moeite waard is. Redelijk geprijsd gas is al zeker vijf jaar geen optie voor onze klanten, zegt hij. We hebben dus een zeer sterke interesse in het voortschrijden van het project.
De aantrekkingskracht is duidelijk: vergassing van steenkool biedt een fixed-price alternatief voor de volatiliteit van aardgasmarkten. Ambtenaren in Indiana merken op dat aardgas uit de fabriek van GE met een prijs van $ 5 tot $ 6 per miljoen BTU's ver onder de huidige prijs van $ 7,50 tot $ 8,50 per miljoen BTU's zou liggen. Uitgaande van het feit dat de aardgasprijzen hoog zullen blijven, schatten de functionarissen dat de fabriek van GE de consumenten de komende 30 jaar meer dan $ 3,7 miljard zou besparen. Daarin ligt de uitdaging bij het financieren van deze centrales: niemand wil aan de haak worden geslagen als de aardgasprijs instort, zoals in de jaren tachtig en negentig. Het eenvoudigere conversieproces van Great Point Energy biedt een veiliger gok, zegt Perlman, omdat het gas van pijpleidingkwaliteit uit steenkool moet leveren voor minder dan $ 3 per miljoen BTU's.