In den letzten drei Jahren ist eine weitere unsinnige Idee aufgetaucht, um irgendwie den Versand von Molekülen für Energie zu ermöglichen. Die Prämisse ist, dass verflüssigtes Erdgas (LNG) in die eine Richtung geht und verflüssigtes CO2 (l-CO2) in die gleichen Tanks gefüllt wird und in die andere Richtung geht. Es klingt so offensichtlich!
Die Prämisse ist, dass CO2 aus Erdgas eingefangen werden muss und dann irgendwo hin muss. Und die Schiffe, die Erdgas in flüssiger Form von der Quelle zum Ziel bringen, müssten leer nach Hause fahren, was keinen wirtschaftlichen Wert hat. Und die Gasfelder lieben es, CO2 unter die Erde zu bringen, und sei es nur, um mehr Öl zu gewinnen.
Dies wird natürlich von vorgeschlagen Fakultätsmitglieder an der University of Houston, und ausschließlich für Methan, das aus dem Untergrund gewonnen wird, wobei CO2 zur verbesserten Ölgewinnung in die Ölfelder zurückgeführt wird. Angesichts der hohen vor- und nachgelagerten Methanleckagen im US-System und der Prämisse der verbesserten Ölförderung, CO2 in den Untergrund zu injizieren, um mehr Rohöl zu gewinnen, das bei bestimmungsgemäßer Verwendung mehr CO2 erzeugt als injiziert wird, ist dies auf jeden Fall eine bemerkenswerte Idee. Es ist ein wesentlicher Bestandteil des Hütchenspiels der Kohlenstoffabscheidung und -bindung in der Industrie für fossile Brennstoffe, bei dem CO2 an einem Ort aus dem Untergrund gewonnen und an einem anderen Ort zur verbesserten Ölgewinnung wieder in den Untergrund gebracht und als Gewinn beansprucht wird, während es immer noch ein winziger Bruchteil bleibt der jährlichen Emissionen von ExxonMobil.
Aber Fortescue, ein australisches Rohstoffgewinnungsunternehmen, das versucht, exportierten australischen grünen Wasserstoff trotz der Realitäten der Wirtschaft und Thermodynamik zu einer Energiequelle für die Welt zu machen, erwägt, zu gehen viel weiter unten im entropischen Kaninchenbau. Sie schlagen vor, grünen Wasserstoff in besser handhabbares Methan mit hohem Treibhauspotenzial umzuwandeln, das Methan dann zu LNG zu verflüssigen, das LNG dann an die Energiemärkte zu liefern und dann die LNG-Tanker wiederzuverwenden, um das CO2 zur Wiederverwendung bei der Herstellung von grünem Methan wiederzugewinnen Prozess.
Beginnen wir damit, ob dies überhaupt möglich ist, und die Antwort lautet ja. Wirtschaftlich machbar? Zutiefst unwahrscheinlich. Eine Klimalösung? Ganz sicher nicht.
Fangen wir einfach damit an, Methan aus grünem Wasserstoff herzustellen. Wie ich und viele andere betont haben, kann Wasserstoff grün sein, aber er darf nicht billig sein. Es gibt Capex- und Opex-Teile des Arguments. Der Capex-Teil besteht darin, dass skalierte Elektrolyseanlagen große Kapitalanlagen sind und Elektrolyseure nur eine von vielleicht 28 Hauptkomponenten sind. Der Rest der Komponenten ist bereits standardisiert, sodass die Gesamtinvestitionen nicht auf Null zusammenbrechen werden. Das bedeutet, dass die Anlage möglichst rund um die Uhr betrieben werden muss, um die Investitionskosten zu decken. Das bedeutet, dass es rund um die Uhr festen Strom benötigt, und fester Strom ist immer Netzstrom oder teurer als Netzstrom.
Tabelle mit den Kosten für CO2, Wasserstoff und deren Verarbeitung zu Methanol von Michael Barnard, Chief Strategist, TFIE Strategy Inc.
Wasserstoff ist der teuerste Input für jeden synthetischen Kraftstoff wie grünes Methan, wie ich vor einigen Jahren in meiner Bewertung des thermodynamisch ungebildeten Carbon Engineering veröffentlicht habe. Kein billiger Wasserstoff, kein billiges Methan. Aber man muss CO2 und Wasserstoff beziehen und sie in einem anderen energieintensiven Prozess zusammenpressen, um Methan zu erhalten. Die obige Tabelle zeigt einen Weg zu billigem Methanol, einer weiteren Alternative, und gibt einen Eindruck von der Energie- und Kostenbilanz. Methan wird nicht weit sein.
Werfen Sie einen Haufen grünen Strom weg, während Sie Wasserstoff herstellen und überschüssige Feuchtigkeit darin entfernen. Das verliert etwa 30%. Befreien Sie sich von mehr Energie, indem Sie das CO2 erhalten, insbesondere wenn Sie es auf der ganzen Welt tanken. Befreien Sie sich von mehr Energie, indem Sie die beiden zu Methan kombinieren. Vielleicht haben Sie Glück, wenn Sie 50 % der Energie sehen, die im Methan verkörpert ist, und wir sind noch nicht fertig.
Danach muss man das Methan verflüssigen, was viel weniger Energie als Wasserstoff braucht, aber immer noch viel. Dann müssen Sie es über einen Ozean verschiffen und es an den Ort bringen, an dem es brennt. Vielleicht kommen 40 % der Energie an?
Dann verbrennt man ihn in einem modernen Erdgas-Kombikraftwerk mit einem Wirkungsgrad von 50 %, sodass beispielsweise in Deutschland nur 20 % des Ökostroms in Australien zu Strom werden.
Dann müssen Sie das CO2 aus der Verbrennung einfangen, was zu parasitären Belastungen führt Bereich von 20-30% sogar laut dem immer CCS-positiven Global Carbon Capture and Storage Institute, einer Lobbyorganisation für fossile Brennstoffe, die es liebt, CCS jeden erdenklichen Vorteil des Zweifels zu geben. Sie betrachten also tatsächlich vielleicht 15 % der Sonnen- und Windenergie aus Australien, die tatsächlich in das Zielnetz gelangen.
Wie bereits erwähnt, wird die Elektrolyseanlage Strom in fester Netzqualität benötigen, was wahrscheinlich 100 USD / MWh bedeutet, also wahrscheinlich im Bereich von 600 USD / MWh an Großhandelsstrom in Europa oder Asien geliefert wird. In der Zwischenzeit kosten neue Wind- und Solarenergie an Land 30 $ / MWh oder 20-mal billiger. Wer genau wird diese extrem teure Energie bezahlen?
Oh, aber warte, diese Idee ist noch alberner. Einer von vielen Vorbehalten Fortescue Future IndustriesDer Plan sieht vor, dass die Masse an CO2, die beim Verbrennen von Methan erzeugt wird, zu einem um 20 % größeren Volumen an verflüssigtem CO2 führt als bei LNG, sodass ein Haufen davon dort zurückgelassen werden müsste, wo es verbrannt wurde.
Dieses CO2 wäre 2,1-mal so schwer für das gleiche Volumen im Schiff. CO2 verflüssigt sich nur, wenn es auf mindestens 5,18 bar komprimiert wird. LNG wird bei Umgebungsdruck transportiert. Es wird für die CO2-Fracht viel wärmer sein als für die LNG-Fracht und muss an jedem Ende der Reise einen Wärmezyklus von ~100 ° C durchlaufen. Das sind also eine Menge mehr Kapitalkosten an jedem Ende für das Wärmemanagement.
Natürlich sind die meisten mit Methan betriebenen Schiffe LNG-Tanker, die das Abdampfen von LNG verwenden, und wenn Sie l-CO2 transportieren, haben Sie kein LNG zum Abkochen, also müssen Sie Methan extra lagern, um das Schiff anzutreiben, oder mehr wahrscheinlich nur einen ganz anderen Kraftstoff verwenden.
Mit anderen Worten, kein bestehendes LNG-Schiff ist für diesen Anwendungsfall geeignet. Sie müssten speziell dafür gebaut werden, mit erheblichen konstruktiven und wirtschaftlichen Kompromissen. Dazu müssen Sie ein ganzes Schiff vom Kiel aufwärts für diesen Zweck konstruieren.
Alles, damit Gase mit hohem Treibhauspotenzial hergestellt und in eine Lieferkette eingebracht werden können, die sie unterwegs in die Atmosphäre entweichen lässt.
Die Prämisse, dass LNG-Anlagen und -Schiffe wiederverwendet werden können, um CO2 in die andere Richtung zu transportieren, hält nicht der geringsten technischen Prüfung stand. Die End-to-End-Kosten für die Bereitstellung von Energie als grünes LNG halten nicht der geringsten wirtschaftlichen Prüfung stand. Es ist bemerkenswert, dass Menschen, die einfache Mathematik beherrschen, diesen Glauben schenken, was ein Beweis für die kombinierte Kraft von Lobbyarbeit und Hoffnung ist.
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