211service.com
Ett billigare och säkrare sätt att flytta naturgas
Lagra och transportera naturgas genom att fånga den i is teknik som utvecklas av forskare vid det amerikanska energidepartementet – skulle kunna sänka fraktkostnaderna för bränslet, vilket gör det lättare för länder att köpa naturgas från många olika källor och så småningom leda till mer stabila leveranser över hela världen.
Kraftsnö: Ett fem centimeter brett munstyckshuvud (överst) sprutar ut en blandning av metan och vatten som bildar snöliknande metanhydrat.
DOE-forskarna säger att tillvägagångssättet också kan vara säkrare än nuvarande metoder för att frakta naturgas, som att kyla den för att producera flytande naturgas (LNG), eftersom det inte finns någon risk att isig naturgas exploderar om fraktbehållaren skadas.
Tekniken fångar naturgas i form av metanhydrat, där metan, huvudkomponenten i naturgas, är innesluten i burliknande iskristaller. Konventionella tekniker för att tillverka metanhydrat tar timmar eller dagar: de involverar blandning av vatten och kolvätet i stora trycksatta kärl. Det nya tillvägagångssättet tvingar vatten och metan genom ett specialdesignat munstycke som skapar metanhydratet nästan omedelbart, säger Charles Taylor, ledande forskare i projektet vid DOE:s National Energy Technology Laboratory i Pittsburgh. När blandningen lämnar munstycket bildar den snabbt hydrat, som ser ut som snö.
Utmaningen, säger Taylor, var att designa munstycket för att skapa exakt rätt förutsättningar för att bilda metanhydratet omedelbart efter att blandningen av vatten och metan lämnat munstycket. Om hydratet bildas för tidigt täpper det till munstycket. Även om tillvägagångssättet bara har demonstrerats i liten skala, kan det visa sig vara billigare än befintliga transportmetoder, säger han.
Svårigheten och kostnaderna för att transportera naturgas – den skickas antingen genom rörledningar eller omvandlas till LNG – innebär att många naturgasresurser, särskilt avlägsna sådana, är för dyra att komma åt. Taylor säger att den nya tekniken kan hjälpa till att rädda några av dessa strandade resurser – öka det globala utbudet och tillåta fler länder att bli producenter.
Resultaten av ett metanhydrat demonstrationsprojekt i Japan av Mitsui Engineering & Shipbuilding , en stor tillverkare av fartyg för transport av olja och naturgas, föreslog att den totala kostnaden för att transportera metanhydrat – inklusive den infrastruktur som krävs för att göra det och släppa ut gasen vid sin destination – kunde vara mycket lägre än för LNG, enligt företag. Den demonstrationen använde konventionella metoder för att göra metanhydrater, säger Taylor. Hans nya teknik skulle göra tillvägagångssättet ännu billigare, säger han, även om forskarna ännu inte har bestämt hur mycket.
Att göra metanhydrat innebär att efterlikna det höga tryck och låga temperaturer vid vilka det bildas i naturen, vanligtvis djupt under havet. (Enorma reserver av metanhydrat finns på platser som Alaskas norra sluttning, som både hotar att bli en annan källa till växthusgaser och potentiellt erbjuder en enorm källa till naturgas.) När iskristallerna väl bildats håller de metanet instängt även om omgivande tryck sänks, så metanhydratet kan transporteras vid atmosfärstryck så länge det hålls fruset.
Det snöliknande hydratet kan packas i kuber och lastas i de kylda fartygen, lådbilarna och lastbilarna som nu används för att frakta fryst mat vid -10 °C. Den temperaturen är mycket lättare och billigare att hantera än de -162 °C som krävs för LNG. Dessutom, om LNG-fraktcontainrar skadas, kan metanet snabbt förångas och explodera. Taylor säger att medan metanhydratet kan brinna så frigörs metanet långsamt nog att det inte är explosivt. (Om en fraktcontainer skadades och hydraterna smälte, skulle metanet komma ut långsamt och försvinna innan det nådde explosiva nivåer. Det skulle finnas en explosionsrisk om metanet fick samlas i ett begränsat utrymme.) När hydratet når sitt destination kan metanet frigöras genom att låta det värmas till rumstemperatur.
Konceptuellt är tillvägagångssättet mycket intressant, säger Anthony Meggs , en gästingenjör vid MIT och tidigare vicepresident för teknologi på BP. Men han säger att det är svårt att säga hur praktiskt det kommer att vara förrän man översätter det till en kostnad per ton eller kubikfot för att transportera naturgas. Att göra det kommer att kräva en större demonstration. Han säger att om tillvägagångssättet fungerar kan det fortfarande ta decennier att få genomslag på världsomspännande energimarknader, eftersom företag kommer att vilja tjäna tillbaka sina investeringar för nuvarande transportinfrastruktur, såsom specialiserade LNG-fartyg och terminaler, innan de investerar i ny teknik.