211service.com
Gas bliver fast
Næsten 95 procent af de kendte gasfelter i verden er for små til at retfærdiggøre de omkostninger, der kræves, lede gassen til et anlæg, omdanne den til en væske og derefter transportere den på specialudstyrede tankskibe.
Men en håndfuld forskere har en idé, der kunne gøre disse felter værd at minedrift: i stedet for at finde ud af billigere måder at transportere denne renere brændende energikilde fra punkt A til punkt B som en væske, hvorfor så ikke ændre naturgas til et fast stof, der er nemmere og billigere at transportere?
Japanske forskere Hajime Kanda ved Mitsui Engineering and Shipbuilding i Tokyo og Yasuhara Nakajima fra Japans National Maritime Research Institute mener, at de har fundet en løsning ved hjælp af hydrater, faste krystaller, hvor naturgas, der hovedsageligt består af metan, er indelukket inde i vand molekyler.
I årtier har forskere ledt efter måder at samle disse krystaller fra deres dybe havaflejringer og høste, hvad de forventer kunne være en naturgashøst. Kanda og Nakajima tager den modsatte tilgang. I stedet for at udvinde metan fra hydrater, vil de omdanne metan ind i hydrater - i det væsentlige, omdanner den farveløse og lugtfri gas til små pellets, der nemt kan opbevares, transporteres og til sidst omdannes til naturgas igen. For et par måneder siden åbnede Mitsui i samarbejde med Osaka University et demonstrationsanlæg nær Tokyo for at promovere konceptet og vise, at det virker. Hvis Mitsui-processen viser sig gennemførlig og økonomisk, kan mange uudnyttede naturgasforekomster blive vitale energikilder.
At ændre naturgas til en hydratform for billigere transport fik opmærksomhed i begyndelsen af 1990'erne. Norske petroleumsingeniører foreslog først ideen efter at have sammenlignet transportøkonomien af flydende naturgas med naturgashydrater, velvidende at hydrater kunne opbevare store mængder naturgas på et lille rum. Mere end 180 standard kubikfod gas kan opbevares i en kubikfod hydrat, siger Rudy Rogers, professor i kemiteknik ved Mississippi State University og en autoritet for industriel brug af gashydrater.
En anden stor fordel: at transportere naturgas som hydrater kan ske ved højere temperatur og lavere tryk end flydende naturgas, og risikoen for antændelse ved transport er meget lavere, forklarer Hugh Guthrie, der studerer naturgas ved det amerikanske energiministeriums National Energy Technology Laboratory i Morgantown, WV. En stor del af de høje omkostninger ved flydende naturgas kommer fra temperatur- og trykkrav til rør, forsendelse og lagerfaciliteter.
Fremstilling af hydraterne kræver blanding af naturgas med vand i en kontinuerligt omrørt tankreaktor. Når gas ledes ind i vandet fra bunden, dannes hydrater på overfladen af gasboblerne. Fjernelse af det resterende vand efterlader en rest af hydratpulver. Kanda og Nakajima forestiller sig et anlæg til produktion af hydratpiller tæt på gasfelter i Sydøstasien. Derfra ville en pillebærer transportere hydratbelastningen til fabrikker, hvor pellets ville blive omdannet til gas og ledt til markedet.
Virksomhedens demonstrationsanlæg producerer så meget som 600 kg hydrater om dagen, og flytter metanen gennem alle de nødvendige faser: hydratdannelse, opbevaring, pelletisering og kontrolleret dissociation eller adskillelse af gas og vand. Mens et flydende naturgasanlæg kræver temperaturer på -162 C, kører Mitsui's anlæg ved -10 C, hvilket betyder enorme besparelser i køleomkostninger. Kanda siger, at projektet, som er co-sponsoreret af regeringens New Energy and Industrial Technology Development Organization, viser, at hydrater kan være en succesfuld vektor for gastransport.
Mitsuis eneste betydelige konkurrence inden for gashydratteknologi kommer fra et andet japansk firma, Mitsubishi. Mitsubishi forfølger sin egen gas-til-fast-teknologi baseret på en hydrat-olie-opslæmning, en proces, hvis største ulempe er, at den producerer tusindvis af tons overskydende vand, der skal fjernes.
Fordi hydrater stadig er et mystisk stof, er der mange videnskabelige og tekniske forhindringer, der kan gøre procesomkostningerne uoverkommelige. Men Kanda og hans kolleger er optimistiske. Japan, verdens nummer to energiforbruger, investerer massivt i hydratforskning, især da den offentlige mening i stigende grad vender sig imod atomenergi som et råoliealternativ. Mitsui-forskere håber, at deres små hvide pellets vil være lige, hvad deres land har brug for.