Energia és mobilitás zöld szemszögből

A dél-afrikai Sasol zöld hidrogén tervei

2020. január 23. • írta: ZöldEnergia

A dél-afrikai energia és vegyipari vállalat, Sasol, amely egyre inkább nyomás alá került, hogy a szén-dioxid kibocsátását jelentősen csökkentse, bejelentette, hogy hajlandó az ezidáig lakat alatt tartott Fischer-Tropsch eljárását megújuló energiaforrásokból kinyert elektromosság segítségével termelt, úgynevezett "zöld" hidrogén forrásokkal kombinálva új technológiai demonstrációs projektekben részt venni, írja a Engineering News. A Sasol jelenleg egy kőszén alapú eljárást használ a Fischer-Tropsch eljárás hidrogén igényének kielégítésére. Ezt a kőszén segítségével termelt hidrogén az ugyancsak szénből előállított szén-monoxiddal párosítva és tovább feldolgozva különböző folyékony szénhidrogéneket, mint például dízel olajat vagy kerozint lehet előállítani.

A Sasol eljárás magas szén-dioxid intenzitása főleg abból adódik, hogy kőszenet (barnaszenet) használnak fel a hidrogén gyártása során, vagyis nagyon magas a szén-dioxid kibocsátás kinyert hidrogén mennyiségéhez képest. Ennek következménye az, hogy a Mpumalanga-ban található Secunda üzem a világ legnagyobb szén-dioxid kibocsátó gyára, éves szinten 56 millió tonna szén-dioxidot a levegőbe eregetve kb. 8 millió tonna üzemanyag előállítása közben.

A Sasol csoport jelentős külső nyomásnak engedve bejelentette, hogy 2030-ra 10%-kal fogják a vállalat szén-dioxid kibocsátását csökkenteni. Az már a bejelentéskor világos volt, hogy ezt a 10%-ot is nehéz lesz elérniük a felhasznált alapanyagok és a meglévő technológia miatt. A vállalat technológiáért és szabadalmakért felelő alelnöke szerint három oszlopon nyugszik a szén-dioxid csökkentési tervük.

Az első szerint egyre növekvő mértékben fognak megújuló energiaforrásokon alapuló elektromos áramot használni a termelés során, az energiatakarékossági lépések bevezetése mellett. A második szerint a jelenlegi kőszén alapú termelési folyamatokat fogják, ha részlegesen is, hidrogénben gazdagabb alapanyagokra, mint például földgázra cserélni. A harmadik szerint a jelenlegi vállalati portfóliót fogják kevésbé karbon-intenzív irányba terelni.

A Sasol csoport különböző új technológiai fejlődési irányokat jelölt ki a második és harmadik oszlop részeként. Ezeknek közös eleme a meglévő, szén-dioxidban gazdag eljárási folyamatáramok kombinálása zöld hidrogénnel vagy más hidrogén forrással, amelynek a szénből előállított hidrogénhez képest alacsonyabb fajlagos szén-dioxid kibocsátása van. Az ilyen megoldások kidolgozásában nemcsak a Sasol fog részt venni, de a Fischer-Tropsch technológiát elérhetővé teszik külső vállalatoknak is, hogy azokkal közösen folytatódhassanak a fejlesztések.

Zöld tervek minden mennyiségben

A megújuló energiaforrásokon alapuló áram és az ebből gyártott hidrogén ára fontos elemei a zöld hidrogént felhasználó technológiáknak, beleértve az áramból üzemanyagok előállító úgynevezett "powerfuels" eljárásoknak is. Az európai és dél-afrikai szakértők szerint Dél-Afrika földrajzi adottságai nagyon jók, hogy ebben az iparágban vezető helyet szerezzen a következő évtizedekben.

Az ország előnye abból adódik, hogy mind a nap- és szélenergia termelés szempontjából több energiát és tartósabban lehet termelni az ország területén a környező országokhoz képest, ami miatt a termelt áram fajlagos költségei alacsonyabbak Dél-Afrikában. Ehhez hozzájárul az is, hogy a kontinensen egyedül itt érhető el ipari méretekben a Fischer-Tropsch eljárás, a fejlesztéshez szükséges több évtizedes üzemeltetési tapasztalatot is beleértve.

A 2018-ban alapított Global Alliance Powerfuels, amelyet technológiai, autóipari és energetikai vállalatok együttműködésén alapszik, aktív fejlesztő munkát végez nemcsak az új eljárások, de a piaci kereslet felélénkítése terén is. Európa várhatóan jó felvevő piac lesz az alacsony szén-intenzitású üzemanyagok iránti általános kereslet miatt, amely régió a drágább üzemanyag fajtákat is meg tudja fizetni.

A Sasol működő eljárásával, az olcsó zöld áramból előállított hidrogén segítségével Dél-Afrika könnyen az iparág vezető országává válhat, főleg a légi közlekedésben megkerülhetetlennek tűnő alacsony szén-dioxid kibocsátással járó "zöld" kerozin gyártása terén. Bár várhatóan ez a fajta kerozin még drágább lesz, mint a hagyományos, fosszilis kőolajból előállított változat, de a repülési szektor szereplői már most komolyan érdeklődnek az ilyen alternatívák felé, és hajlandóak egy bizonyos mértékig a magasabb árat (prémium) megfizetni.

Emellett az olcsó "zöld" hidrogén más, nehezen szénmentesíthető iparágaknak is, mint az acélgyártás, vegyipar, stb. is komoly előnyt jelenthet a globális piacon. A Sasol szempontjából minden tonna megújuló energiaforrásból előállított hidrogén sokkal több szén-dioxid kibocsátást takarít meg, mint amennyit az így előállított kerozin égetéséből keletkezik. Vagyis az ő szemszögükből mindenképpen megéri ilyen irányba tovább fejlődni. A jelenleg alkalmazott eljárás során kb. 5 tonna szén-dioxid kibocsátással jár minden tonna kerozin gyártása. Egy tonna kerozin elégetés során további 3,2 tonna szén-dioxid keletkezik. [Az persze más kérdés, hogy a hagyományos, fosszilis kőolajból gyártott kerozinhez képest lehetséges-e majd így tényleges szén-dioxid kibocsátás csökkenést elérni. Valószínűleg csak akkor, ha a levegőből kivont szén-dioxidot használják fel alapanyagként. A szerk.]

Dél-Afrika jelenleg kb. 8 milliárd liternyi szintetikus üzemanyagok termel a Fischer-Tropsch eljárásnak köszönhetően. A Sasol hosszútávú ambíciói szerint azonban ennél sokkal többet is gyárthatnak majd, akár a jelenlegi globális kerozin piac 20%-nak megfelelő mennyiséget is.

Ahhoz viszont, hogy pl. egy Frankfurt és Johannesburg között ingázó repülőjárat kerozin fogyasztását megtermeljük, egy 100 MW kapacitású elektrolízis üzemet kell fenntartani. Ha ezt tovább számítjuk a világ kerozin fogyasztásának 20%-ra, akkor a teljes elektromos áramfogyasztás elérné a 250 GW nagyságú elektrolízis kapacitást, amelyet kb. egy 600 GW teljesítményű megújuló energiaforrásokon alapuló szél- és naperőmű kapacitás tudna folyamatosan üzemben tartani. Ekkora fogyasztás mellett az ország elektromos áram igénye melléktermékként jelentkezik, miközben az áram nagy részét a "zöld" kerozin gyártására fordítaná az ország.

Ez messze a jövőbe [egy sajnos bizonytalan jövőbe, a szerk.] mutató elképzelés a vállalattól. De ennek segítségével könnyen válhatnának a mostani legnagyobb szén-dioxid kibocsátó páriából egy jelentős, megújuló energia forrásokat kiaknázó globális "zöld" vállalattá, amely a környezettudatos repülést hosszútávon lehetővé tette.

2 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://zoldenergia.blog.hu/api/trackback/id/tr9015422046

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

MrDick 2020.01.24. 14:12:29

Egy kis pontositas a cikkhez. A Fisher-Tropsch eljaras un syngaz (vagy varosi gaz) elegyböl indul ki, ami a cikkben pontatlanul hidrogenkent szerepel, valojaban szen-monoxid es hidrogen elegye. Valoban szenböl lehet legegyszerübben hozzajutni: az izzo szenre vizgöt fuvatnak. Tehat a hidroden nem a szenböl, hanem a vizböl szarmazik. A szen helyett földgazt (metan) is lehet hasznalni, esetleg mas biomasszat.
A szendioxid kibocsatas abbal fakad, hogy a szenet reszben elegetik a folyamat energia igenyenek kielegitesere, a magas hömerseklet fenntartasara a reaktorban. Tovabba a szenmonoxid es a viz egyensulyi reakcioban szendioxidda es hidrogenne alakul. Magat az eljarast a nemetek fejlesztettek ki a masodik vilaghaboru alatt.

https://en.wikipedia.org/wiki/Fischer–Tropsch_process

ZöldEnergia 2020.01.24. 18:39:49

@MrDick: Köszönöm a korrekciót, javítottam az első és második bekezdésen. Remélhetőleg most jobban fedik a tényleges ipari eljárás során történő reakciókat.