Çin: Hidrokarbonlardan elde edilen hidrojen çevre dostu mu? 

Son zamanlarda konuşmalarda giderek daha sık gündeme gelen bir soru var: Buna “yeşil” denilebilir mi? Hidrojen fosil yakıtlardan mı elde ediliyor? Pek çok kişi sürecin detaylarına girmeden hemen “hayır” diyor. Ancak pratikte her şey o kadar basit değil, özellikle de ideal planlarda değil, fabrikalarda gerçekte ne olduğuna bakarsanız.

“Mavi” nerede doğar? hidrojen

İnsanlar Çin'de hidrokarbonlardan elde edilen hidrojenden bahsettiklerinde çoğunlukla buhar-gaz metan reformasyonu (SMR) veya kömürün gazlaştırılmasını kastediyorlar. Teknolojiler eski ve kanıtlanmış. Asıl sorun CO2'dir. Basitçe atmosfere salınırsa, herhangi bir çevre dostu olma söz konusu değildir. Buradaki anahtar kelimekarbon yakalama ve depolama(CCS). Bu olmadan, tüm süreç “yeşil” açıdan anlamını yitirir. geçiş.

Halihazırda çalışan bir üretim tesisinde CCS'yi uygulamaya çalıştıkları kurulumlar gördüm. Zorluk, yakalama teknolojisinin kendisinde değil, lojistik ve depolamada yatıyor. Bu CO2 nereye gitmeli? Seçenekler var: petrolün geri kazanımını artırmak için petrol rezervuarlarına veya derin jeolojik oluşumlara enjeksiyon. Ancak bunun için devasa bir altyapı ve daha da önemlisi tesisin yakınında uygun jeoloji gerekiyor. Her yerde mevcut değildir.

Bu konuda sıklıkla hatırlanan projelerden biri de çalışmadır.Chengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.(kendi web siteleriyzkjhx.ru). Onlar sadece teorisyen değiller, aynı zamanda Huaxi Technology tarafından kurulmuş, 120 milyon yuan kayıtlı sermayeye sahip bir tasarım enstitüsüdür. Onların özgünlüğü kimya endüstrisi için tam olarak entegre mühendislik çözümleridir. Hidrojene yaklaştıklarında, hammadde seçimi ve dönüştürme teknolojisinden gaz arıtma sistemlerine ve en önemlisi karbon yakalama ünitelerinin entegrasyonuna kadar tüm döngüyü inceliyorlar. Bu sadece bir lisans satın almakla ilgili değil, belirli bir tesisin belirli koşullarında çalışacak bir sistemin tasarlanmasıyla ilgili.

Pratik tuzaklar ve ?gri? bölge

Teorik olarak CCS ile her şey kulağa hoş geliyor. Uygulamada kurulumun verimliliği azalır; CO2'nin yakalanması ve sıkıştırılması için ek enerji harcanır; bu genellikle fosil yakıtlardan elde edilen enerjinin aynısıdır. Bir paradoks ortaya çıkıyor: Hidrojeni "daha saf" hale getirmek için daha fazla yakıt yakmanız gerekiyor. Enerji dengesi ana engel haline gelir.

Basın bültenlerinde nadiren bahsedilen bir diğer nüans da orijinal metanın saflığıdır. Çin'de endüstride kullanılan metanın önemli bir kısmı tamamen saf doğal gaz değil, ilgili petrol gazı veya kok fırını gazıdır. Metana ek olarak bir sürü yabancı madde içerirler: hidrojen sülfür, merkaptanlar, ağır hidrokarbonlar. Dönüşümden önce tüm bunların giderilmesi gerekir, aksi takdirde katalizör hızla zehirlenir. Temizleme süreçleri aynı zamanda enerji tüketimini ve israfı da içerir. Nihai ürünün çevre dostu olmasının büyük ölçüde "saflığa" bağlı olduğu ortaya çıktı. zincirin en başlangıcı.

Kömür gazını kullanmaya çalıştıkları bir tesiste deneyimim oldu. Toz haline getirilmiş kömür süspansiyonunun hazırlanması aşamasında sorunlar başladı. Ve sentez gazını kükürt ve parçacıklardan arındırma sistemleri söz konusu olduğunda, bakım ve sorbentlerin değiştirilmesi maliyetleri tüm ekonomik fizibiliteyi tüketiyordu. Proje sonunda başka görevlere yeniden odaklanıldı. Bu, laboratuvar göstergelerinin operasyonun gerçekliği nedeniyle bozulduğu tipik bir örnektir.

Hidrojen sihirli bir değnek değil, sistemin bir parçası

Hidrojene tek başına bakmak yaygın bir hatadır. Çevre dostu olması son kullanım bağlamında değerlendirilir. Diyelim ki %90 CO2 tutma oranıyla hidrojen ürettik. Ancak daha sonra hidro-işlem için bir petrol rafinerisine giderse ve bu işlemin ürünü motorlarda yakılan normal benzin olursa, o zaman iklimin genel tablosu pek değişmeyecektir. Buradaki hidrojen, genel olarak karbon yoğunluğunu koruyan bir zincirdeki yalnızca bir ara maddedir.

Diğer bir konu da karbonsuzlaştırmanın doğrudan alternatifinin bulunmadığı sanayideki kullanımdır. Örneğin amonyak veya metanol üretiminde. İşte geleneksel “gri” hidrojenin yerine ?mavi? (CCS'li hidrokarbonlarla aynı etki) belirli bir işletmede emisyonların azaltılmasında anında ve önemli bir etki sağlar. Dağınık ulaşımda değil, her şeyden önce bahse girmeye değer olan tam da bu tür sektörlerdir.

Şirketler gibiChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.Sadece bu tür sistemik, sektöre özel çözümlere odaklanıyorlar. Yaklaşımları sihirli bir kurulum satmak değil, müşterinin tüm süreç döngüsünü analiz etmek ve hidrojen çözümlerinin veya CCS teknolojilerinin entegrasyonunun tam olarak nerede maksimum çevresel ve ekonomik etki sağlayacağını önermektir. Bu gösteriş amaçlı bir iş değil, aslında karbon ayak izimizi azaltmak için yapılan bir iş.

İhraç fiyatı ve Çin bağlamı

Her şey maliyete bağlı. ?Yeşil? Hidrojen (yenilenebilir enerji kaynaklarından) hâlâ pahalıdır. ?Gri? (yakalamadan) - ucuz ama kirli. ?Mavi? - dengeyi bulmaya çalışıyorum. Devasa kömür gazlaştırma kapasitesi ve gelişmiş gaz boru hattı ağıyla Çin'de "mavi" hidrojenin altyapısı mantıklı bir geçiş aşaması gibi görünüyor. Bu sonsuza kadar değil, yenilenebilir enerji elektrolizi yaygınlaşıp ucuzlayana kadar önümüzdeki 15-20 yıl boyunca sürecek.

Ancak burada da tuzaklar var. CO2 depolama sistemlerinin güvenilirliği mutlak olmalıdır. Herhangi bir sızıntı tüm çabaları boşa çıkarır. Kamuoyu ve düzenleme de bir rol oynamaktadır. Nüfus yer altı CO2 depolarının yanında yaşamaya istekli olacak mı? Şu ana kadar bu tür projeler dirençle karşı karşıya kalıyor ve bu da onların uygulanmasını engelliyor.

Ayrıca standart meselesi de var. Tam olarak “mavi” olarak kabul edilen şey nedir? hidrojen? Yakalamanın yüzde kaçı yeterli? %90 mı? %95 mi? %99 mu? Hem etiketleme hem de potansiyel tercihler buna bağlıdır. Tek tip kurallar olmasa da birçok üretici beklemeyi veya kendilerini pilot projelerle sınırlamayı tercih ediyor.

Peki çevre dostu mu değil mi? Kişisel sonuç

Açık bir cevap: evet? ya da değil? Hayır. Hidrokarbonlardan elde edilen hidrojen bir araçtır. Çevre dostu olması dahili bir özellik değil, bu aracın tam olarak nasıl kullanıldığının sonucudur. Eğer konu tam ölçekli yaşam döngüsü karbon yakalama, hidrojenin kritik öneme sahip olduğu sektörlere entegrasyon ve genel karbon ayak izinin dürüst bir şekilde muhasebeleştirilmesi ise, o zaman evet, sürdürülebilirliğe yönelik anlamlı bir adım olabilir.

Eğer sadece ?yeşil? CCS'ye gerçek bir yatırım yapılmadan ve sistem görüşü olmadan, finansman elde etmek için eski sürecin etiketi - o zaman hayır, sadeceyeşil yıkama.

Deneyimler geleceğin hibrit çözümlerde yattığını gösteriyor. Belki de ?mavi? “Yeşil” payında kademeli bir artışla mevcut varlıklar üzerinde hidrojen. Ve yukarıda adı geçen Chengdu Yizhi Teknoloji tasarım enstitüsü gibi şirketler bu geçişte önemli bir rol oynuyor çünkü onların görevi sadece inşa etmek değil, aynı zamanda uyarlanabilir, verimli ve en önemlisi ideal koşullarda değil gerçek koşullarda çalışan sistemler tasarlamaktır. Bu pratik mühendislik yaklaşımı olmadan, çevre dostu olma konusundaki tüm konuşmalar sadece laf olarak kalacaktır.