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Gas naturale più economico dal carbone
Nella seconda metà del 20 ° secolo, i forni a petrolio e gas naturale hanno eliminato il carbone dal settore del riscaldamento domestico in tutto il Nord America. Ma se Grande punto di energia -una startup dell'area di Boston con un processo a basso costo per la conversione del carbone in gas naturale di tipo oleodotto-ha fatto la sua strada, il carbone potrebbe ricominciare a scaldarci di nuovo tra non molto.
Great Point Energy utilizza i suoi catalizzatori proprietari per produrre da 13.000 a 14.000 metri cubi di gas naturale al giorno dal carbone in questo impianto pilota di gassificazione di Des Plaines, IL.
Great Point Energy di Cambridge, MA, afferma che il suo processo è più economico e affidabile rispetto alla perforazione per nuovo gas naturale o all'importazione di gas naturale liquefatto dalle stesse regioni instabili. Possiamo estrarre il carbone dal terreno e metterlo in un gasdotto per meno del costo delle nuove attività di perforazione ed esplorazione del gas naturale, afferma il CEO Andrew Perlman.
Impianti tradizionali da carbone a metano come gli anni '70 Gassificazione del Dakota impianto a Beulah, ND, e i nuovi impianti previsti da General Electric (GE) e ConocoPhillips sono costosi perché richiedono una serie di impianti chimici che operano in un'ampia gamma di condizioni. In questi impianti, le apparecchiature criogeniche che operano a pochi gradi sopra lo zero assoluto alimentano ossigeno puro al gassificatore, dove il carbone cotto fino a 2.500 ºF si scompone in una miscela di monossido di carbonio e idrogeno chiamata syngas. Da lì, il syngas viene successivamente trasformato cataliticamente in metano di alta qualità in un reattore separato.
Al contrario, Great Point comprime il processo in un unico ed efficiente reattore spostando i catalizzatori nel gassificatore stesso. La chiave è un catalizzatore proprietario e riciclabile sviluppato internamente con l'aiuto di esperti di gassificazione e catalisi presso la Southern Illinois University, l'Università di Toronto e l'Università del Tennessee, tra gli altri. Il catalizzatore (che Perlman descrive cautamente come una formulazione di abbondanti metalli a basso costo) riduce la quantità di calore necessaria per gassificare il carbone e contemporaneamente trasforma il carbone gassificato in metano. Infatti, il calore rilasciato nella fase syngas-metano è sufficiente a sostenere la gassificazione, eliminando la necessità di innescare le reazioni con ossigeno purificato. È perfettamente bilanciato dal punto di vista termico, afferma Perlman.
Grazie a dimostrazioni su scala di laboratorio con il suo catalizzatore, Perlman e i suoi partner hanno raccolto 37 milioni di dollari dalle società di capitali di rischio Draper Fisher Jurvetson, Kleiner Perkins Caufield & Byers e Advanced Technology Ventures per testare il loro catalizzatore in un impianto pilota. Invece di costruire un impianto pilota da zero, Great Point ha accelerato il processo affittandone uno dal Gas Technology Institute di Des Plaines, IL, supportato dalle utility. Perlman afferma che Great Point ha gestito il gassificatore dell'impianto da 14 pollici di diametro e 60 piedi di altezza per una settimana a novembre con il catalizzatore proprietario dell'azienda, convertendo il carbone a basso contenuto di zolfo dell'Illinois Powder River Basin in tra 13.000 e 14.000 piedi cubi di carbone naturale benzina al giorno. Prevede che una seconda corsa questa primavera darà a lui e ai suoi partner i dati di cui hanno bisogno per fare il passo successivo: progettare un impianto più grande ma ancora precommerciale che prevede di avere operativo entro il 2009. I successivi test a Des Plaines valuteranno i catalizzatori con coke di petrolio più sporco ma più energetico, un sottoprodotto che la raffineria media genera al ritmo di 5.000 a 10.000 tonnellate al giorno, più che sufficienti per alimentare un impianto di gas sintetico su scala commerciale.
Nel frattempo, Perlman dice che sta cercando una miniera di carbone o una raffineria negli Stati Uniti occidentali per posizionare i primi impianti di Great Point. L'idea è quella di produrre gas naturale vicino ai produttori di petrolio che hanno bisogno del più grande sottoprodotto dell'impianto di gas sintetico: l'anidride carbonica. La gassificazione del Dakota ha tracciato questa strada. Il suo impianto di gas sintetico converte 18.000 tonnellate di carbone di lignite in 170 milioni di piedi cubi di gas naturale sintetico al giorno, sufficienti per riscaldare 2.500 case per un anno. Ma vende anche la sua CO2 ai vecchi giacimenti petroliferi del sud-est del Saskatchewan, nel processo seppellendo più CO2 in un anno di 100.000 auto rilasciate durante la loro vita operativa. (Vedi anidride carbonica in vendita .) La nostra CO2, invece di essere una responsabilità, è in realtà un sottoprodotto vendibile, afferma Perlman, il quale stima che i produttori di petrolio dell'ovest siano disposti a pagare dai 20 ai 40 dollari per tonnellata di CO2. Detto questo, Perlman non ha preso in considerazione le entrate derivanti dalla CO2 nel suo business plan. Ciò che è chiaro è il potenziale del carbone. Gli Stati Uniti hanno il 3% del gas naturale mondiale ma il 26% del carbone, dice. Il carbone del Wyoming potrebbe soddisfare il fabbisogno di gas naturale degli Stati Uniti per 100 anni.
E i distributori di gas naturale sono ansiosi di questo gas. Utility basata su Evansville, IN Vectren , che fornisce gas ed elettricità a oltre un milione di clienti in Indiana e Ohio, ha firmato un accordo trentennale per pagare circa $ 5 a $ 6 per milione di BTU per il gas sintetico proveniente dall'impianto da $ 1,5 miliardi che GE spera di costruire in Indiana. Il portavoce di Vectren Mike Roeder riconosce che esiste il rischio che il prezzo del gas possa scendere in futuro, ma afferma che ne vale la pena. Il gas a prezzi ragionevoli non è stato un'opzione per i nostri clienti almeno negli ultimi cinque anni, afferma. Quindi abbiamo un forte interesse per il progetto che va avanti.
L'attrazione è chiara: la gassificazione del carbone offre un'alternativa a prezzo fisso alla volatilità dei mercati del gas naturale. I funzionari dell'Indiana osservano che il gas naturale proveniente dall'impianto di GE a $ 5 a $ 6 per milione di BTU sarebbe ben al di sotto del prezzo attuale di $ 7,50 a $ 8,50 per milione di BTU. Proiettando che i prezzi del gas naturale rimarranno elevati, i funzionari stimano che l'impianto di GE farà risparmiare ai consumatori più di 3,7 miliardi di dollari nei prossimi 30 anni. Qui sta la sfida nel finanziamento di questi impianti: nessuno vuole essere lasciato ai ganci se il prezzo del gas naturale crolla, come è successo negli anni '80 e '90. Il processo di conversione più semplice di Great Point Energy offre una scommessa più sicura, afferma Perlman, perché dovrebbe fornire gas di qualità da gasdotto dal carbone per meno di $ 3 per milione di BTU.