211service.com
Schonere, goedkopere vloeibare brandstof uit steenkool
SRI Internationaal ontwikkelt een proces dat steenkool en aardgas combineert om vloeibare transportbrandstoffen te produceren die aanzienlijk schoner en goedkoper te maken zijn dan bestaande synthetische brandstoffen.
Hete injector: Deze injector blaast gelijktijdig tot 600°C voorverwarmd methaan en steenkool in een vergassingsreactor, waardoor een CO2-vrije productie van synthetische brandstof mogelijk wordt.
SRI beweert dat het proces drie verplichtingen aanpakt die de commercialisering van de technologie hebben vertraagd. Door wat aardgas in het conventionele CTL-proces (coal-to-liquids) te mengen, beweert het particuliere onderzoekslaboratorium, gevestigd in Menlo Park, Californië, de CO2-voetafdruk van CTL te hebben geëlimineerd, het waterverbruik met meer dan 70 procent te hebben verminderd en meer dan gehalveerd zijn kapitaalkosten.
Chan Park, een expert op het gebied van vergassing en synthetische brandstoffen bij de University of California, Riverside's Center for Environmental Research & Technology , waarschuwt dat het werk van SRI zich in een vroeg stadium bevindt. Maar Park zegt dat het proces heel opwindend zou kunnen zijn als een binnenlands alternatief voor aardolie in kolen- en gasrijke landen zoals de VS, als het op pilootschaal kan worden aangetoond.
Het proces van SRI is het resultaat van een verzoek uit 2008 van het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) van het Pentagon op zoek naar een goedkoop, koolstofvrij CTL-proces voor de productie van vliegtuigbrandstof. DARPA kende SRI 1.612.905 dollar toe om een nieuw concept na te streven: het gebruik van methaan uit aardgas als waterstofbron in plaats van water in een nieuw CTL-proces.
Conventionele CTL-installaties mengen zuivere zuurstof, stoom en steenkool bij hoge temperaturen en drukken, waarbij koolmonoxide en waterstofgas worden gegenereerd die katalytisch kunnen worden gecombineerd om vloeibare koolwaterstofbrandstoffen te synthetiseren. Bij de vergassing komt ook koolstofdioxide vrij, deels door de verbranding van een deel van de steenkool met de zuivere zuurstof, en deels door ongewenste reacties tussen water en koolstof.
In het proces van SRI verdringt methaan dat is voorverwarmd tot 600 °C veel van het benodigde water, waardoor de ongewenste reactie met de steenkool wordt verminderd. Het methaan vermindert ook de hoeveelheid warmte die wordt geabsorbeerd door het vergassingsproces, waardoor de noodzaak voor zuurstof en verbranding wordt geëlimineerd om de 1.400 tot 1.500 °C temperaturen te behouden die het proces vereist. Als gevolg hiervan zegt SRI dat het het gebruik van zuurstofgestookte verbranding kan elimineren die het proces vereist, en in plaats daarvan genoegen moet nemen met koolstofvrije hernieuwbare of kernenergie.
Het overslaan van zuurstof elimineert niet alleen een bron van kooldioxide, maar draagt ook bij aan aanzienlijke kostenbesparingen door de noodzaak van een zuurstofinstallatie te elimineren. Verdere besparingen worden bereikt door een efficiëntere brandstofsynthese.
SRI schat dat het koolstofvrije proces vliegtuigbrandstof zal genereren voor $ 2,82 per gallon, wat onder het doel van $ 3 van DARPA ligt. De verwachte kapitaalkosten van SRI voor een fabriek van 100.000 vaten per dag - $ 3,2 miljard - liggen ver onder de $ 6 miljard kosten van een CTL-fabriek, maar nog steeds ruim boven het doel van DARPA van $ 1,5 miljard.
Park zegt dat SRI zijn proces verder moet bewijzen dan de demonstraties op bankschaal om dergelijke kostenramingen met enige mate van zekerheid te kunnen geven. Gebaseerd op ervaring met zijn eigen zuurstofloze vergassingsschema, dat door Riverside-gebaseerde spin-off wordt ontwikkeld voor afval-naar-energiecentrales Viresco Energie —Park betwijfelt of elektrische verwarming op grotere schaal haalbaar zal blijken.
Eric Larson, een onderzoeksingenieur met De Energy Systems Analysis Group van Princeton University , zegt dat het koolstofvrije proces van SRI technisch uitvoerbaar zou kunnen blijken te zijn en nog steeds een kritieke fout vertoont: het produceren van een op koolstof gebaseerde brandstof die koolstofdioxide afgeeft wanneer het wordt verbrand. Op levenscyclusbasis is de brandstof niet beter dan petroleumbrandstof op de uitstoot van broeikasgassen, zegt Larson.