211service.com
Chinas Kohleproblem lösen
Als William Latta 2005 zum ersten Mal nach China kam, wollte er nach Unternehmen suchen, die er für den französischen Stromriesen Alstom übernehmen könnte. Am Ende hat er seine eigene kreiert.
„Ich wusste, dass sich der Umweltmarkt entwickeln würde“, sagt Latta. Ich glaubte, wir könnten etwas gegen Chinas Verschmutzungsproblem unternehmen und damit ein profitables Geschäft aufbauen.
Das von Latta gegründete Unternehmen LP Amina verwendet Ammoniakderivate, sogenannte Amine, um die Verschmutzung durch die Schornsteine von Kohlekraftwerken, insbesondere Schwefeloxide und Stickoxide, zu reduzieren. LP Amina schloss sich einer Reihe von Unternehmen an, die im ersten Jahrzehnt dieses Jahrhunderts ein für die Zukunft der Welt entscheidendes Programm durchführten: die Säuberung von Chinas riesiger und schmutziger Kohleindustrie.
Es ist eine monumentale und dringende Aufgabe. China ist der weltweit größte Produzent und Verbraucher von Kohle und verbrennt jedes Jahr etwa so viel wie der Rest der Welt zusammen. Laut a lernen Erstveröffentlichung in der medizinischen Fachzeitschrift Die Lanzette , sterben in China jedes Jahr 1,2 Millionen Menschen vorzeitig an der Luftverschmutzung. Das ist ungefähr die Bevölkerung von Dallas, die jedes Jahr stirbt, hauptsächlich wegen Kohle. Luftverschmutzung kann große Städte wie Peking und Shanghai fast unbewohnbar machen, und die riesigen Kohlebergwerke im Landesinneren haben Tausende von Quadratkilometern verwüstet.
Ein mit Kohle beladener Lastwagen in Peking im vergangenen Sommer.
Das sind keine Neuigkeiten. Was zumindest im Westen weniger verstanden wird, ist, dass Unternehmen wie LP Amina weitgehend erfolgreich waren und die Bemühungen der Regierung, die Luftverschmutzung durch Kohlekraftwerke einzudämmen, Fortschritte machen. Laut Greenpeace ist die Luftverschmutzung in vielen großen Städten Chinas von 2013 bis 2014 gesunken und im ersten Quartal 2015 um fast ein weiteres Drittel gesunken. ging in der Provinz Hebei, zu der auch die Metropolregion Peking gehört, um 31 Prozent zurück, so die von der Umweltgruppe erhobenen Regierungszahlen. Der Himmel über Peking, Shanghai und Shenzhen – den am stärksten vom Kohlesmog betroffenen Küstenmetropolen – ist nicht gerade blau, aber er wird weniger grau. LP Amina und seine Konkurrenten werden tatsächlich Opfer ihres eigenen Erfolgs. Unser Geschäft ist definitiv langsamer – wir werden dieses Jahr nur noch halb so groß sein wie letztes Jahr, sagt Latta.
Zu einem großen Teil sind die Verbesserungen darauf zurückzuführen, dass die Regierung hart gegen die Verbrennung von Kohle zum Heizen von Häusern vorgegangen ist und kleine, schmutzige Kohlekraftwerke in der Nähe von Großstädten geschlossen wurden. Sie sind auch auf den weit verbreiteten Einsatz von Scrubbern und anderen Anti-Pollution-Technologien zurückzuführen, die im Westen seit langem Standard sind. Einigen Schätzungen zufolge verfügen inzwischen fast 90 Prozent der Kohlekraftwerke in China über grundlegende Umweltschutzmaßnahmen. Was die konventionellen Schadstoffe im Rauchgas anbelangt, so wird China bis 2020 auf dem gleichen Niveau sein wie in den USA oder Europa, sagt Latta.
Das ist eine große ökologische Errungenschaft, die in der westlichen Presse nicht genügend Beachtung gefunden hat. Aber es hinterlässt eine tiefere Herausforderung: Treibhausgase, die von Scrubbern und anderen weit verbreiteten Technologien zur Kontrolle der Umweltverschmutzung nicht beeinflusst werden. Wenn Sie alles, was bis etwa 2013 passiert ist, als Phase 1 von Chinas großer Kohlereinigung betrachten, dann befinden wir uns jetzt in Phase 2: der Umwandlung von Kohle in synthetisches Erdgas oder Syngas. Um die Umweltverschmutzung weiter zu reduzieren, muss das Land knifflige Schritte unternehmen, wie z. B. die Umsetzung der CO2-Abscheidung und die deutliche Reduzierung des Kohleverbrauchs.
Die große Frage ist nun, was passiert mit CO2? fragt Latta.
Kohle-Gas-Boom
Die Bedeutung dieser Frage wird deutlich, wenn man die Kohleindustrie in der nordchinesischen Provinz Shanxi nahe der Grenze zur Inneren Mongolei bereist, wie ich es 2014 bei der Recherche für mein Buch getan habe Kohlekriege . Dort, unterhalb der von Überresten der Großen Mauer gezeichneten Kammlinien, versorgen immer noch Hunderte kleiner, schmutziger Kohleminen gigantische Kohlekraftwerke, die jedes Jahr Millionen Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre speien. Das Programm der Zentralregierung, Kohlekraftwerke im Osten nahe der Küste abzuschalten, hat wenig gegen die im Landesinneren getan. Tatsächlich ist die Kohleindustrie im Westen und Norden laut dem jüngsten Fünfjahresplan in den nächsten zehn Jahren auf eine dramatische Expansion eingestellt.
Ein Satellitenbild von kohlebedingtem Smog in Nordchina im Dezember 2013.
Bei der Kohlereinigung in China waren die Jahre von den frühen 2000er Jahren bis etwa 2012 die Zeit der Entschwefelung – die Begrenzung der Freisetzung konventioneller Schadstoffe und PM 2,5, das Zeug, das Menschen direkt tötet. Wir befinden uns jetzt im Zeitalter der Vergasung.
Das bezieht sich auf den Prozess der Umwandlung von fester Kohle in Synthesegas, das aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid besteht. Syngas kann zur Stromerzeugung verbrannt oder in Petrochemikalien umgewandelt werden. Was aus ökologischer Sicht vielversprechend ist, ist, dass der Kohlenstoff abgeschieden und entfernt werden kann, bevor das Gas verarbeitet wird, obwohl Syngasanlagen dies derzeit im Allgemeinen nicht tun.
Es ist keine neue Technologie – im Zweiten Weltkrieg von der Ölversorgung abgeschnitten, stellten die Nazis flüssigen Kraftstoff aus Kohle über Synthesegas her, um ihre Jeeps und Panzer am Laufen zu halten – aber die Vergasung wird jetzt als der unmittelbare Weg nach vorne für Chinas angeschlagene Kohleindustrie angesehen. Die Regierung hat Pläne für Dutzende von Kohlevergasungsanlagen in der Inneren Mongolei sowie in den Provinzen Shanxi und Xinjiang angekündigt; Sie sollen flüssigen Kraftstoff für Fahrzeuge, Ethylen für petrochemische Anlagen und andere Produkte liefern. Nach Angaben der National Energy Administration wird die Produktion bis 2020 50 Milliarden Kubikmeter Syngas pro Jahr erreichen. Das wäre 25-mal mehr als die Produktion von 2014.
Die Unterstützung der Regierung führte zusammen mit der steigenden Nachfrage nach Syngas-Derivaten zu einem Landrausch ab 2005, als große Staatsunternehmen den Spatenstich für expansive und hastig konzipierte Kohle-zu-Gas-Anlagen machten. Dieser anfängliche Boom war laut Bobby Wang, dem Produktmarketingleiter für Vergasung bei GE Power & Water in China, ein epischer Fehlschlag. Die frühen Anlagen konnten mit Produkten aus billigem Erdgas im Nahen Osten nicht konkurrieren.
Die Raserei ist einem maßvolleren Vorgehen gewichen. Jetzt haben chinesische Energieunternehmen, einschließlich der großen Kohlelieferanten, Joint Ventures mit GE und kleineren US-Unternehmen wie LP Amina, Synthesis Energy Systems und Summit Power gegründet, um finanziell tragfähige Anlagen zu bauen, die Synthesegas für die Stromerzeugung, Petrochemie, Wärme für industrielle Prozesse und mehr. Letztendlich werden die Kessel zur Stromerzeugung in diesen Anlagen die kombinierte IGCC-Technologie (Integrated Gasification Combined Cycle) verwenden, die effizienteste Methode zur Vergasung und Verbrennung von Kohle. Sobald diese hochmodernen Vergaser die Kohlenwasserstoffe aus Mineralkohle freisetzen, sagt Jason Crew, CEO von Summit Power mit Sitz in Seattle, können Sie alle möglichen Dinge tun, einschließlich der Reinigung des Kohlenstoffs.
Viele der Kohle-Gas-Anlagen, die in den trockenen nördlichen und westlichen Provinzen Chinas errichtet werden sollen, würden jedoch Braunkohle verbrennen, die minderwertige Braunkohle, die in China und Südostasien reichlich vorhanden ist – was für Umweltschützer die Art von schmutziger, minderwertiger Kohle ist. Energietreibstoff, den wir im Boden lassen sollten. Und die Umweltvorteile der Kohlevergasung sind umstritten: Laut einem Bericht von Greenpeace, der den gesamten Lebenszyklus der Vergasung vom Abbau bis zur Endnutzung betrachtete, könnte Chinas Kohle-zu-Gas-Programm Millionen Tonnen Kohlendioxid hinzufügen Atmosphäre in den nächsten zehn Jahren, wodurch die im Klimaschutzabkommen vom November 2014 zwischen Barack Obama und dem chinesischen Präsidenten Xi Jinping festgelegten CO2-Reduktionsziele weit außer Reichweite geraten.
Dennoch versucht eine Reihe gut finanzierter binationaler F&E- und Demonstrationsprojekte, Kohle-zu-Gas-Anlagen dazu zu bringen, weniger Kohlenstoff auszustoßen.
Die chinesische Regierung hat hart gegen die Verwendung von Kohle zum Heizen von Häusern vorgegangen.
Eines dieser Projekte ist nicht für die Innere Mongolei, sondern für das Ölfeld West Texas geplant. Unterstützt durch einen Zuschuss von 450 Millionen US-Dollar von der Clean Coal Power Initiative des US-Energieministeriums würde das Texas Clean Energy Project eine 400-Megawatt-IGCC-Anlage mit einer Anlage kombinieren, die Harnstoff für Düngemittel produziert, sowie ein Kohlenstoffabscheidungssystem, das 90 Prozent entfernen würde des produzierten Kohlendioxids (etwa zwei Millionen Tonnen pro Jahr) und nutzen es zur verbesserten Ölförderung in den Ölquellen des Perm-Beckens. Zu den beteiligten Unternehmen gehören neben Summit Power auch Siemens, CH2M Hill und eine Engineering- und Konstruktionseinheit des staatlichen Energieriesen China National Petroleum Corporation. Das Texas-Projekt, das voraussichtlich mehr als 1,7 Milliarden US-Dollar kosten wird, wäre das fortschrittlichste Kohlekraftwerk, das jemals gebaut wurde.
Das Neue an dem, was wir tun, ist, dass die CO2-Abscheidung ein Nebenprodukt des Prozesses ist – Sie tun es im Wesentlichen kostenlos, sagt Latta.
Das ist ein rosiges Szenario, und es ist wahrscheinlich noch Jahrzehnte entfernt. Tatsache ist, dass die meisten CO2-Abscheidungsprojekte für Kohlekraftwerke ins Stocken geraten sind oder aufgegeben wurden. GreenGen, ein gepriesener IGCC-Prototyp in Tianjin, der als die erste groß angelegte Kohlenstoffabscheidungsanlage des Landes geplant war, wurde in seiner 10-jährigen Geschichte von mehreren Verzögerungen heimgesucht und wurde kürzlich zurückgefahren. Selbst wenn das texanische Projekt erfolgreich ist, wird es nur an wenigen Orten, an denen eine Nachfrage nach dem abgeschiedenen Kohlenstoff besteht, ein tragfähiges Modell sein. Und die Prototypanlage wird frühestens 2018 fertiggestellt. Letztendlich könnte der wahrscheinlichste Weg für China, seine Fortschritte beim Umweltschutz fortzusetzen, darin bestehen, einfach weniger Kohle zu verbrennen.
Überraschender Schwung
In den Vereinigten Staaten ist der Anteil der Stromerzeugung aus Kohle unter 40 Prozent gesunken und wird wahrscheinlich weiter sinken, weil billiges Erdgas so reichlich vorhanden ist. Die Aussicht auf eine ähnliche Reduzierung in China schien bis vor kurzem fern.
Bemerkenswerterweise ist der Kohleverbrauch in China dank einer sich verlangsamenden Wirtschaft, einer Verlagerung hin zu leichteren, weniger energieintensiven Industrien und einem harten Vorgehen gegen kleine, nicht lizenzierte Kohleverbrenner im Jahr 2014 um fast 2 Prozent gesunken, so das Institut für Energiewirtschaft und Finanzanalyse. obwohl die Wirtschaft um 7,4 Prozent wuchs – der erste derartige Rückgang seit Jahrzehnten. Ein im Mai veröffentlichter Greenpeace-Bericht stellte fest, dass der Kohleverbrauch in den ersten vier Monaten des Jahres 2015 im Vergleich zum Vorjahreszeitraum um 8 Prozent gesunken ist. Wenn sich dieser Trend das ganze Jahr über fortsetzt, würde dies die größte verzeichnete Verringerung des Kohleverbrauchs und des CO2-Ausstoßes in einem Land gegenüber dem Vorjahr darstellen. Wie die US-Schiefergasrevolution zeigt, können dramatische Schwankungen des Energieverbrauchs plötzlich und unerwartet eintreten. Milliarden in teure, futuristische saubere Kohlekraftwerke zu stecken, mag für zukünftige Energiehistoriker so aussehen, als würde man schlechtem Geld gutes Geld hinterherwerfen.
Das Argument, das die Kohleindustrie immer zu machen versucht, ist, ein Bild zu zeichnen, in dem Kohle für das Wirtschaftswachstum entscheidend ist, sagt Bruce Nilles, Programmdirektor der Beyond Coal-Kampagne des Sierra Club. Früher hat man das über die Vereinigten Staaten gesagt, und jetzt bewegen sich die Dinge schnell in die andere Richtung. Jetzt ist ihr letzter Atemzug der Versuch, ein Gefühl der Unvermeidlichkeit zu schaffen, dass Kohle in Entwicklungsländern wie China noch 50 Jahre lang verbrannt wird. Aber es basiert auf falschen Prämissen.
Diese Meldung wurde am 24. Juli aktualisiert, um eine Schätzung der Landmenge zu korrigieren, die vom Kohlebergbau und der kohlebefeuerten Stromerzeugung in China betroffen war. Es liest jetzt Tausende von Quadratmeilen statt Millionen.