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Saubererer, billigerer Flüssigkraftstoff aus Kohle
SRI International entwickelt ein Verfahren, bei dem Kohle und Erdgas kombiniert werden, um flüssige Kraftstoffe für den Verkehr herzustellen, die wesentlich sauberer und kostengünstiger sind als bestehende synthetische Kraftstoffe.
Heißer Injektor: Dieser Injektor bläst gleichzeitig auf 600 °C vorgeheiztes Methan und Kohle in einen Vergasungsreaktor und ermöglicht so die CO2-freie Herstellung von synthetischem Kraftstoff.
SRI behauptet, dass sein Verfahren drei Verbindlichkeiten adressiert, die die Kommerzialisierung der Technologie verlangsamt haben. Das private Forschungslabor mit Sitz in Menlo Park, Kalifornien, behauptet, durch die Beimischung von Erdgas in den konventionellen Kohle-zu-Flüssig-Prozess (CTL) den CO2-Fußabdruck von CTL beseitigt, den Wasserverbrauch um über 70 Prozent gesenkt und mehr als halbiert zu haben seine Kapitalkosten.
Chan Park, Experte für Vergasung und synthetische Kraftstoffe bei der University of California, Riversides Center for Environmental Research & Technology , warnt davor, dass sich die Arbeit von SRI in einem frühen Stadium befindet. Aber Park sagt, dass der Prozess als einheimische Alternative zu Erdölbrennstoffen in kohle- und gasreichen Ländern wie den USA wirklich aufregend sein könnte – wenn er im Pilotmaßstab demonstriert werden kann.
Das Verfahren von SRI ist das Ergebnis einer Anfrage der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) des Pentagon aus dem Jahr 2008, die nach einem billigen, kohlenstofffreien CTL-Verfahren zur Herstellung von Düsentreibstoff sucht. Die DARPA hat SRI 1.612.905 US-Dollar für die Verfolgung eines neuartigen Konzepts zuerkannt: die Verwendung von Methan aus Erdgas als Wasserstoffquelle anstelle von Wasser in einem neuen CTL-Verfahren.
Konventionelle CTL-Anlagen mischen reinen Sauerstoff, Dampf und Kohle bei hohen Temperaturen und Drücken und erzeugen Kohlenmonoxid und Wasserstoffgas, die katalytisch kombiniert werden können, um flüssige Kohlenwasserstoff-Brennstoffe zu synthetisieren. Bei der Vergasung entsteht auch Kohlendioxid, teils durch die Verbrennung von Kohle mit dem reinen Sauerstoff, teils durch unerwünschte Reaktionen zwischen Wasser und Kohlenstoff.
Beim SRI-Verfahren verdrängt auf 600 °C vorgewärmtes Methan einen Großteil des benötigten Wassers und reduziert so die unerwünschte Reaktion mit der Kohle. Das Methan reduziert auch die vom Vergasungsprozess aufgenommene Wärmemenge, wodurch Sauerstoff und Verbrennung überflüssig werden, um die für den Prozess erforderlichen Temperaturen von 1.400 bis 1.500 °C aufrechtzuerhalten. Infolgedessen sagt SRI, dass es die Verwendung der sauerstoffbefeuerten Verbrennung, die für den Prozess erforderlich ist, eliminieren kann und stattdessen mit kohlenstofffreier erneuerbarer oder nuklearer Energie auskommt.
Das Auslassen von Sauerstoff eliminiert nicht nur eine Kohlendioxidquelle, sondern trägt auch zu erheblichen Kosteneinsparungen bei, indem die Notwendigkeit einer Sauerstoffanlage entfällt. Weitere Einsparungen werden durch eine effizientere Kraftstoffsynthese erzielt.
SRI schätzt, dass sein kohlenstofffreier Prozess Düsentreibstoff für 2,82 US-Dollar pro Gallone erzeugen wird, was unter dem DARPA-Ziel von 3 US-Dollar liegt. Die von SRI prognostizierten Kapitalkosten für eine Anlage mit 100.000 Barrel/Tag – 3,2 Milliarden US-Dollar – liegen deutlich unter den Kosten von 6 Milliarden US-Dollar für eine CTL-Anlage, aber immer noch deutlich über dem DARPA-Ziel von 1,5 Milliarden US-Dollar.
Park sagt, dass SRI seinen Prozess über seine Demonstrationen im Labormaßstab hinaus beweisen muss, um solche Kostenschätzungen mit einem gewissen Grad an Sicherheit zu liefern. Basierend auf Erfahrungen mit seinem eigenen sauerstofffreien Vergasungsschema, das von einem Spin-off aus Riverside für Müllheizkraftwerke entwickelt wird Viresco-Energie —Park ist skeptisch, ob sich elektrische Heizung in größerem Maßstab als machbar erweisen wird.
Eric Larson, ein Forschungsingenieur mit Energy Systems Analysis Group der Princeton University , sagt, dass sich der kohlenstofffreie Prozess von SRI als technisch machbar erweisen könnte und immer noch einen kritischen Fehler aufweist: die Herstellung eines kohlenstoffbasierten Kraftstoffs, der bei der Verbrennung Kohlendioxid freisetzt. Auf Lebenszyklusbasis ist der Kraftstoff in Bezug auf die Treibhausgasemissionen nicht besser als Erdölkraftstoff, sagt Larson.