211service.com
Renare, billigare flytande bränsle från kol
SRI International utvecklar en process som kombinerar kol och naturgas för att producera flytande transportbränslen som är betydligt renare och billigare att tillverka än befintliga syntetiska bränslen.
Varm injektor: Denna injektor spränger samtidigt in metan som förvärmts till 600°C och kol i en förgasningsreaktor, vilket möjliggör CO2-fri produktion av syntetiskt bränsle.
SRI hävdar att dess process adresserar tre skulder som har bromsat kommersialiseringen av tekniken. Genom att blanda lite naturgas i den konventionella kol-till-vätska-processen (CTL) hävdar det privata forskningslabbet, baserat i Menlo Park, Kalifornien, att de har eliminerat CTL:s koldioxidavtryck, minskat vattenförbrukningen med över 70 procent och mer än halverats dess kapitalkostnad.
Chan Park, en expert på förgasning och syntetiska bränslen på University of California, Riversides Center for Environmental Research & Technology , varnar för att SRI:s arbete är i ett tidigt skede. Men Park säger att processen kan vara riktigt spännande som ett inhemskt alternativ till petroleumbränsle i kol- och gasrika länder som USA - om den kan demonstreras i pilotskala.
SRI:s process är frukten av en uppmaning 2008 från Pentagons Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) som söker en billig, kolfri CTL-process för att producera flygbränsle. DARPA tilldelade SRI $1 612 905 för att driva ett nytt koncept: att använda metan från naturgas som vätekälla istället för vatten i en ny CTL-process.
Konventionella CTL-anläggningar blandar rent syre, ånga och kol vid höga temperaturer och tryck, och genererar kolmonoxid och vätgas som kan kombineras katalytiskt för att syntetisera flytande kolvätebränslen. Förgasningen genererar också koldioxid, dels genom förbränning av en del kol med det rena syret, dels genom oönskade reaktioner mellan vatten och kol.
I SRI:s process tränger metan som förvärmts till 600 °C bort mycket av det vatten som krävs, vilket minskar den oönskade reaktionen med kolet. Metanet minskar också mängden värme som absorberas av förgasningsprocessen, vilket eliminerar behovet av syre och förbränning för att upprätthålla de 1 400 till 1 500 °C temperaturer som processen kräver. Som ett resultat säger SRI att det kan eliminera användningen av syreeldad förbränning som processen kräver, och nöja sig med förnybar energi utan kol eller kärnkraft istället.
Att hoppa över syre eliminerar inte bara en källa till koldioxid, utan bidrar också till betydande kostnadsbesparingar genom att eliminera behovet av en syreanläggning. Ytterligare besparingar uppnås genom effektivare bränslesyntes.
SRI uppskattar att dess koldioxidfria process kommer att generera jetbränsle för $2,82 per gallon, vilket är under DARPAs $3-mål. SRI:s beräknade kapitalkostnad för en anläggning på 100 000 fat/dag – 3,2 miljarder USD – ligger långt under kostnaden på 6 miljarder USD för en CTL-anläggning, men fortfarande långt över DARPA:s mål på 1,5 miljarder USD.
Park säger att SRI måste bevisa sin process bortom sina demonstrationer i bänkskala för att kunna tillhandahålla sådana kostnadsuppskattningar med någon grad av säkerhet. Baserat på erfarenhet av hans eget syrefria förgasningssystem - som utvecklas för avfallsenergianläggningar av Riverside-baserad spinoff Viresco Energy —Park är skeptisk till att elvärme kommer att visa sig genomförbart i större skala.
Eric Larson, forskningsingenjör med Princeton Universitys analysgrupp för energisystem , säger SRI:s nollkol-process kan visa sig vara tekniskt genomförbar och fortfarande lida av ett kritiskt fel: att producera ett kolbaserat bränsle som kommer att frigöra koldioxid när det förbränns. På livscykelbasis är bränslet inte bättre än petroleumbränsle på utsläpp av växthusgaser, säger Larson.