09/01/2012 - Saubererer und billigerer flüssiger Brennstoff aus Kohle

Menéame

Ein neuer Umwandlungsprozess verspricht bei der Produktion Nullen von Kohlenstoffemissionen, obwohl einige ihre Fähigkeit in Frage stellen, sich in großem Maßstab zu verwirklichen.

SRI International entwickelt einen Prozess, der Kohle und Erdgas kombiniert, um wesentlich sauberere und billigere flüssige Kraftstoffe zu erzeugen als die derzeitigen synthetischen Brennstoffe.

SRI behauptet, dass sein Prozess drei Probleme löst, die bisher die Vermarktung der Technologie behindert haben. Durch das Mischen von Erdgas in den konventionellen Kohle- zu Flüssigverfahren (CTL) behauptet das private Forschungslabor mit Sitz in Menlo Park (Kalifornien), dass es den CO2-Fußabdruck des CTL entfernt habe, den Wasserverbrauch um mehr als 70 Prozent reduziert und seine Investitionskosten um mehr als die Hälfte gesenkt habe.

Chan Park, Experte für Vergasung und synthetische Brennstoffe am Riverside Centre für Umweltforschung und -technologie der Universität von Kalifornien, warnt, dass die Arbeit von SRI in einem frühen Stadium ist. Park behauptet jedoch, dass der Prozess "sehr interessant" als nationale Alternative zu Erdöl in Ländern mit Kohle- und Gasvorkommen wie den Vereinigten Staaten sein könnte, wenn er auf Pilotebene nachgewiesen werden kann.

Der NIS-Prozess ist das Ergebnis eines 2008 von der DARPA-Agentur für fortschrittliche Verteidigungsforschung (DARPA) des Pentagons gestellten Antrags, mit dem ein kostengünstiges und emissionsfreies CTL-Verfahren zur Herstellung von Flugkraftstoff gefunden werden sollte. DARPA gewährte SRI 1.612.905 Dollar (1.269.900 Euro), um ein neues Konzept zu entwickeln: die Verwendung von Methan aus Erdgas als Wasserstoffquelle anstelle von Wasser in einem neuen CTL-Prozess.

Konventionelle CTL-Anlagen mischen reines Sauerstoff, Dampf und Kohle bei hohen Temperaturen und Drucken, was Kohlenmonoxid und Wasserstoffgas erzeugt, die katalytisch kombiniert werden können, um flüssige Kohlenwasserstoffe zu synthetisieren. Die Vergasung erzeugt auch Kohlendioxid, zum Teil durch die Verbrennung von Kohle mit reinem Sauerstoff und zum Teil durch unerwünschte Reaktionen zwischen Wasser und Kohlenstoff.

Im NIS-Prozess verdrängt Methan, das auf 600 °C erhitzt wird, einen großen Teil des erforderlichen Wassers, wodurch die unerwünschte Reaktion mit der Kohle reduziert wird. Methan reduziert auch die durch den Vergasungsprozess absorbierte Wärmemenge, wodurch der Sauerstoff- und Verbrennungsbedarf beseitigt wird, um die für den Prozess erforderlichen Temperaturen zwischen 1.400 und 1.500 °C zu halten. Infolgedessen behauptet SRI, dass sie in der Lage sein wird, die Verwendung der für den Prozess erforderlichen Sauerstoffverbrennung unter Verwendung erneuerbarer oder nuklearer Energie mit Nullemissionen zu beseitigen.

Nicht nur durch den Einsatz von Sauerstoff wird eine Quelle von Kohlendioxid entfernt, sondern auch durch die Beseitigung der Notwendigkeit einer Sauerstoffpflanze zu erheblichen Kosteneinsparungen beigetragen. Durch eine effizientere Brennstoffsynthese werden noch größere Einsparungen erzielt

SRI schätzt, dass der Null-CO2-Ausstoß von Flugkraftstoff pro Gallone für 2,82 Dollar (2,2 Euro) unter dem Ziel von DARPA für 3 Dollar (2,36 Euro) liegt. Die von NIS für eine 100.000 Barrel/Tag geplante Investitionskosten (3,2 Mrd. USD, 2,520 Mrd. EUR) liegen deutlich unter den Kosten von 6 Mrd. USD (4.725 Mio. EUR) einer Anlage in CTL, wenn auch noch weit über dem Zielwert von 1,5 Mrd. EUR (1.181 Mio. EUR).

Park versichert, dass SRI zeigen muss, dass ihr Prozess kann in einem größeren Maßstab funktionieren, um diese Art von Kostenschätzungen mit einem gewissen Grad an Gewissheit. Auf der Grundlage der Erfahrungen mit einem eigenen sauerstofffreien Vergasungsschema, das für die Abfallverarbeitungsanlagen in Energie durch Viresco EnergyPark mit Sitz in Riverside sieht mit Skepsis, dass eine elektrische Erwärmung in großem Maßstab möglich ist.

Eric Larson, Forschungsingenieur am Energiesystemanalysegruppe der Universität Princetonweist darauf hin, dass der Prozess ohne CO2-Emissionen von NIS "technisch machbar" sein könnte und auch weiterhin an einem grundlegenden Fehler leiden könnte: Erzeugung eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffs, der Kohlendioxid beim Brennen freisetzt. "Auf der Grundlage seines Lebenszyklus ist dieser nicht besser als der Erdölkraftstoff bei den Treibhausgasemissionen," sagt Larson.

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