211service.com
Ny metode kunne billigt konvertere naturgas til kemikalier
Højtydende keramiske membraner fra R&D-virksomheden Ceramatec kan føre til en billigere måde at omdanne naturgas til benzen, en væske, der kan bruges til at fremstille en lang række kemikalier og tjene som en komponent i benzin.
Hvis tilgangen virker, vil den åbne store nye markeder for naturgas. Det kan også reducere praksis med afbrænding af naturgas, som spilder omkring 140 milliarder kubikmeter gas hvert år på verdensplan, eller hvad der svarer til omkring 20 procent af den årlige efterspørgsel i USA. Olieboringer i fjerntliggende områder bruger ofte afbrænding, fordi det ville være for dyrt at transportere naturgassen til markedet. Teknologien kunne fungere effektivt i relativt små skalaer og indsættes ved brønde for at producere væsker, der er billigere at transportere end gas.
Eksisterende gas-til-væske konverteringsteknologi kan kræve enorme anlæg til 15 til 20 milliarder dollars (se Turning Gas Flares into Fuel). Sådanne anlæg kræver dyrt udstyr, der bruges til at producere ren ilt, som reageres med metan, hovedbestanddelen af naturgas.
Ceramatec-membranen kunne muliggøre en alternativ proces forfulgt af Enrique Iglesia , professor i kemiteknik ved University of California i Berkeley. Iglesias tilgang involverer opvarmning af metan til omkring 800 °C i nærvær af katalysatorer til fremstilling af flydende kulbrinter. Hans proces bruger ikke ilt og kunne også være langt mere selektiv, hvilket producerer mere af et ønsket produkt, hvilket også kan forbedre økonomien.
Iglesia har tidligere udviklet katalysatorer til at omdanne metan til flydende kulbrinter uden oxygen, men sådanne processer har været upraktiske, fordi de involverede kemiske reaktioner producerer brint, som ophobes i reaktoren og hæmmer kemiske reaktioner. Han forsøgte at fjerne brinten med membraner, der førte brint ud af reaktoren, mens han holdt metanen inde, men de kunne ikke fjerne brinten hurtigt nok.
Det nuværende arbejde, et samarbejde med Ceramatec, bliver støttet af en bevilling på 1,3 millioner dollars fra U.S. Advanced Research Projects Agency for Energy. På en ARPA-E-workshop for godt et år siden mødte medlemmer af Iglesias forskningsgruppe repræsentanter fra Ceramatec, som havde udviklet en keramisk membran, der tillod brint at flyde størrelsesordener hurtigere end andre membraner. Det møde dannede grundlaget for det nuværende projekt, som vil parre zeolit-baserede katalysatorer fra Berkeley med Ceramatec-membraner.
Teknologien er en af flere finansieret af ARPA-E, som har til formål at udnytte rigelige naturgasforsyninger i USA. I november offentliggjorde ARPA-E støtte til Gasteknologiinstituttet, som er udvikle sig en proces, der omdanner metan til methanol. Det finansierede også Pratt & Whitney til at udvikle en tilgang, der ville bruge naturgas til at producere billig benzin, der siges at være konkurrencedygtig med oliepriser på $50 pr. tønde eller højere.