Websitesine kayıt olun : CleanTechnica'dan günlük haber güncellemeleri e-postada. Veya bizi Google Haberler'de takip edin!

Enerji amaçlı herhangi bir hidrojenin alternatifleriyle karşılaştırıldığında gölgede kalması inanılmaz derecede nadirdir. Afrika ülkesi Mali'de, jeolojik hidrojenin yer altından çıktığı ve 4,000 kişilik köye elektrik üretmek için yakıldığı bir köy var.

Ve bir de Britanya Kolumbiyası'ndaki Prince George var; çoğunlukla hiç gitmediğim, mültecileri karşılama konusunda inanılmaz bir geçmişi olan uzak bir şehir olarak biliyorum. Uzun süredir iş arkadaşlarından biri, 1970'lerin sonlarında ülkedeki acımasız koşullardan kaçan Vietnamlı mültecileri kucaklayan Prens George'dandı. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, Ukraynalı mültecileri de ağırlıyor; bulabildiğim son sayıya göre bunlardan birkaç yüz tanesi vardı.

Okyanustan yaklaşık 76,000 kilometre uzakta ve Edmonton, Alberta kadar kuzeyde, yaklaşık 500 nüfuslu bir şehir. Ekonomisi sağlık hizmetleri, eğitim, kağıt hamuru ve kağıt, bir rafineri ve bir veya iki kimya fabrikasının karışımından oluşuyor. Dikkat çekici bir şekilde uzak ve çok da büyük olmayan bir şehir için, son nüfus sayımında ortalama yaş 40 idi, bu da onu Kanada standartlarına göre genç ve dinamik kılıyor. Gençleri çekmek ve elde tutmak için açıkça doğru bir şey yapıyorlar. Bununla birlikte, son iki nüfus sayımında en büyük demografik büyüme 65 yaş üstü nüfusta gerçekleşti.

Dağlık arazide 10 saatlik bir yolculuk var, obsesif kompulsif kuş uçuşu 500 kilometreden fazla ve Okanagan yolu üzerinde değil, bu yüzden hiç ziyaret etmedim.

Kimya tesisi ve rafineri, enerji için bu gerçek ve alışılmadık derecede akıllı hidrojen hikayesinin merkezidir.

Kimya tesisi Chemtrade, herbisit, patlayıcı, boya, kozmetik, ilaç, kağıt ve diğer kimyasalların yapımında kullanılan beyaz kristalli bir toz olan sodyum kloratı üretiyor. Chemtrade'in müşteri listelerine bakmadan, kağıdın ağartılmasında kullanılıyor, bu nedenle yerel kağıt hamuru ve kağıt fabrikası muhtemelen çoğunu elinden alıyor.

Sodyum kloratın üretim süreci basittir. Sofra tuzunu suya koyun. İçinden bir elektrik akımı geçirin. Sodyum kloratı diğer uçtan çıkarın. Ancak keskin gözler, su üzerinden akım geçirme, yani hidrojen üreten elektroliz ile ilgili kısmı fark etmiş olacaktır.

Ve bu Chemtrade fabrikasının bir yan ürünü, günde yaklaşık 12 ton. Bu çok fazla hidrojen anlamına geliyor ve bir petrol rafinerisi olmasına rağmen amonyak veya metanol tesisinin bulunmadığı herhangi bir yerden çok uzakta küçük bir şehirde bulunuyor.

Bir hatırlatma olarak, hidrojen bugün endüstriyel bir hammaddedir. Yaklaşık 120 milyon ton malzemeyi neredeyse tamamı kullanıldığı noktada üretiyoruz çünkü taşınması çok pahalı.

En büyük tüketiciler, ham petrolden fazla suyu çıkarmak, ham petrolden kükürdü çıkarmak ve ham petrolleri daha hafif ve daha ağır bileşenlere ayırmak için kullanan petrol rafinerileridir. Yağlı kum ham petrolü, fazla su, kükürt ve ağırlık açısından da yüksektir, bu nedenle rafine etmek için çok fazla hidrojen gerekir; varil başına yaklaşık 7.7 kilogram. birkaç yıl önceki değerlendirme bunun, petrol talebinin ve sanayi emisyon sınırlarının zirve yaptığı bir dönemde Alberta'nın ham petrol ihracatı umutlarının arkasındaki başka bir bıçak olduğunu söyledi.

Ancak Prince George rafinerisi ağır petrolü değil, M.Ö.'nün kuzeydoğusundan hafif petrolü alıyor. Yağ geleneksel olarak pompalanır, dolayısıyla su içeriği muhtemelen daha düşüktür. Yüksek kükürt olduğuna dair de bulabileceğim bir kanıt yok. Başka bir deyişle rafinerideki hidrojen talebi yüksek değil. Petrol rafinerileri aslında fosil yakıtları her halükarda hidrojene dönüştürmeyi tercih ediyor.

Dolayısıyla fazla hidrojenin en iyi şekilde kullanıldığı endüstriyel hammadde için doğal bir alıcısı yok.

Rağmen Rocky Mountain Enstitüsü'nün savunmalarıHidrojenin dolaylı da olsa oldukça güçlü bir sera gazı olduğu ortaya çıktı. Metanın atmosferde ayrışmasına müdahale ederek kalıcılık süresini uzatır. Bu, havaya salınan her ton hidrojenin yaklaşık 12 ton karbondioksite eşdeğer olduğu anlamına geliyor.

Chemtrade tesisinden günde 12 ton hidrojen çıkışıyla bu, günde 144 ton CO2 veya yılda yaklaşık 53,000 ton demektir. Hata.

Chemtrade bu konuyla ilgili bir şeyler bulmaya çalıştı, ancak yukarıdaki hidrojen tüketicileri hakkındaki kısa açıklamanın gösterdiği gibi, tesisin yakınında hiçbir doğal müşteri yok ve Prince George hemen hemen her yerden çok uzakta.

Teralta'ya girin. BC merkezli bir firma, 2021'de faaliyete geçti. Film endüstrisi için hidrojen jeneratörleri sağlamak gibi bazı şeyleri saçmalık. Enerji sabitlemesi için BC'nin garip hidrojeninin gidişatına eşit. Son zamanlarda belirttiğim gibi ortalama bir puan kaybetmeyi başaran Ballard'ın sürekli başarısızlığının eviyiz. 55'den bu yana her yıl 2000 milyon dolar1.3 milyar dolarlık şaşırtıcı bir para, çoğunlukla hükümete ait. Şehirdeki enerji firmaları için tuhaf bir hidrojen ekosistemi var. Enerji balonunun etrafındaki kauçuğun yoğunluğu göz önüne alındığında, yerel olmama rağmen buradaki herhangi birinin adımı bildiğini varsaymıyorum.

Özellikle Teralta hakkında daha fazla arka plan bilgisi alacağım, çünkü tesadüfen yarın kurucu ortakla Olimpiyat Köyü'ndeki False Creek'in onun tarafında öğle yemeği yiyeceğim (bu, güç gereksinimlerinin üçte ikisini azaltmak için atık sudan gelen ısıyı çok hassas bir şekilde yakalıyor) mahalledeki binlerce apartman sakininin, ofisin ve birahanenin ısınması için).

Bir noktada Teralta ile bağlantılı biri, hidrojenin mevcut endüstriyel süreçlerden çıkıp havalandırıldığını ve bunun bir fırsat olduğunu fark etti.

Bir sürü veri setine baktılar ve buldukları fabrikalardan biri Prince George'daki Chemtrade fabrikasıydı. Onlarla konuştular, kafalarını kaşıdılar, kasabanın etrafına baktılar ve muhtemelen yakındaki kağıt hamuru ve kağıt fabrikalarından çıkan çürük yumurtanın kendine özgü kokusunu kokladılar. O dönemde üç tane vardı ama üçünü de işleten Canfor, geçen yıl büyüklerinden birini kapattı.

Bu arada, bu koku şehirde sapkın bir gurur kaynağı, bir çeşit burunsal Stockholm Sendromu, memler buna para kokusu diyor ve sosyal medyanın onun erdemlerini öven ve onun tarafından evde karşılandığını anlatan parçalar koyuyor. bir büyünün ardından.

Kağıt hamuru ve kağıt fabrikaları büyük enerji tüketicileridir. Bunun bir kısmı elektrikten geliyor ve fabrikaların birçoğunun BC Hydro ile, elektrik şirketinin 5 ve 10 MW'lık parçalar halindeki termal ünitelerini, endüstriyel öncüsü olan SCADA aracılığıyla arkaik yeşil ekran elektrik yönetim sisteminden otomatik olarak kapatmasına olanak tanıyan anlaşmalar var. IOT ve internet.

Birçoğu doğal gazın yakılmasından geliyor. Herhangi bir değirmenin özellikleri elbette gazın mı yoksa elektriğin mi daha ucuz olduğuna bağlıdır ve başka hiçbir şeye bağlı değildir. Prens George'un durumunda ise bu, korkunç miktarda doğal gaz anlamına geliyor. Hidrojen doğalgaza göre çok daha temiz yanar.

Düşük karbonlu elektrik kullanılarak sudan yapılmışsa, çok daha düşük karbonlu, yanabilir bir yakıttır, ancak genellikle göz yaşartıcı derecede pahalıdır, dolayısıyla bunu asla yapmayız. Chemtrade'in elektriği düşük karbonlu mu? Söylemesi zor. BC Hydro'nun elektriği gerçekten düşük karbonlu çünkü neredeyse tamamı eski hidroelektrik barajlardan geliyor. Ancak FortisBC, Prince George'a da hizmet veriyor ve doğal gaz santrallerinde doğal gaz yakarken, tüketicilere de yakabilecekleri doğal gaz sağlıyor. Chemtrade'in FortisBC mi yoksa HydroBC müşterisi mi olduğunu uzaktan söylemek zor ve bu, sürecin karbon ayak izi açısından gerçekten önemli. Ancak yine de bu durumda hidrojen başlangıç ​​noktası değil, bir yan üründür, dolayısıyla belki de sorun yoktur.

Hayır, hadi çözelim. FortisBC doğal gaz yakar. Yaklaşık 400 gram CO2e/kWh üreten kombine çevrim jeneratörleri kullandıklarını varsayacağım. Tedarik zincirlerinde orta derecede dikkatli olduklarını varsayarak, metan emisyonları için 100 gram CO2e/kWh daha ekleyin. Yani 500 gram CO2e/kWh.

Üretim için elektrik gerekiyor kilogram sodyum klorat. Kimyasal proses formülünü göz önünde bulundurmak — NaCl + 3H₂O + 6e → NaClO₃ + 3H₂ - bir ton hidrojen başına yaklaşık 35 ton sodyum klorat öneriliyor. Küresel istatistikler, 3.6 milyon ton sodyum klorat üretiminin 20 TWh, yani ton başına yaklaşık 6 MWh elektrik tükettiğini gösteriyor. Diğer kaynaklar daha yüksek olanı öneriyor, ancak ben daha düşük olanı seçeceğim.

Eğer FortisBC elektriği sağlıyorsa, bu 105 ton sodyum klorat ve bir ton hidrojenin elektriği için 2 ton CO35e olacaktır. Bunun sodyum klorat ve hidrojene ton bazında dağıtıldığını varsayarsak, bu, her bir ton hidrojenin yaklaşık 8.5 ton CO2e karbon borcuna sahip olacağı anlamına gelir. Bu, FortisBC'nin elektrifikasyonu yavaşlatmak için yaptığı başvurularda kullandığı tuhaf bir argüman olan, ısı için doğal gaz yakmaktan çok daha yüksek.

Çirkin, bu yüzden FortisBC, BC'nin ekonomisini mümkün olan her şekilde karbondan arındırmaya karşı mücadele etmek için giderek daha umutsuz bir dizi eyleme girişiyor. Bu, dezenformasyon ve gecikmenin ana kaynaklarından biridir ve onların PR eleştirileri, ruhları yok eden işlerinde çok iyidir.

Chemtrade'in, 7.6 gram CO2e/kWh ile çalışan BC Hydro'dan elektrik satın alması umut ediliyor; bu, süreç için yalnızca yaklaşık 1.6 ton CO2e'lik bir karbon borcuna neden olacak ve hidrojenin payı, doğal gaz yakmaktan çok daha düşük olacak şekilde 0.1 ton olacak. Ancak kim bilir, yine de mesele en ucuz malzeme meselesidir.

Her halükarda Teralta, Chemtrade, Canfor, şehir, muhtemelen eyalet ve muhtemelen diğerleriyle bir dizi çalışma yaptı. Prens George, şehrin bir hidrojen merkezi haline gelip gelemeyeceğini görmek için hidrojen stratejisinin bir parçası olarak eyaletten 150,000 dolar almıştı. Evet, eyalet sürekli olarak hidrojen oyunlarına para saçıyor ve onlarca yıldır bunu yapıyor; enerji için hidrojenin, çıkardığı petrol ve doğal gazın yerini almak için büyük bir büyüme fırsatı olacağı ve boş yere nakletmeyi umduğu yanılsamasına kapılmış durumda. Çin'e.

Prens George, Andrew Forrester'ın ilgi alanındaydı veya potansiyel olarak öyleydi. Fortescue madencilik milyarderi, kendi madencilik firmasının bunu açıkça belirtmiş olmasına rağmen, enerji için hidrojen umutlarından büyülenmiş durumda. madenleri elektriklendirmek ve onu önce hidrojene çevirerek para ve enerji israf etmeyin. Prens George'a yatırım için 3 milyar dolar gibi rakamlar ortalığa saçıldı.

Eyaletin başbakanı, Chemtrade-Canfor-Teralta duyurusu için Prens George'a geldi ve küresel hidrojen ekonomik fırsatının 305 milyar dolara çıkabileceğini söyledi.

Evet, BC'de bu büyük bir olay. Bunun belli belirsiz farkındaydım.

Tamam, hidrojen için 0.1 ton CO2e'lik bir karbon borcumuz olduğu varsayılıyor. Teralta tarafından yakalanıp temizleniyor (çoğunlukla enerji hesaplamalarında çoğu hidrojenin göz ardı ettiği sinir bozucu bitki dengelerinden biri olan fazla su gideriliyor) ve 20 santimetrelik paslanmaz çelik bir boru aracılığıyla yarım kilometrelik Canfor tesislerinden birine borularla bağlanıyor. Bu boru, genellikle doğal gaz için kullanılan PVC borulardan yaklaşık 20 kat daha pahalıdır; bu, hidrojeni hareket ettirmenin çoğu durumda onu ekonomik olmayan hale getiren birçok ekonomik darbeden biridir.

Ancak bu özel bir durum, bunun ortaya çıktığı birkaç durumdan biri. Atık hidrojen. Yarım kilometre ötede büyük bir doğal gaz ocağı. Yakınlarda başka hidrojen tüketicisi yok.

Böylece hidrojen kağıt fabrikasına borularla taşınıyor, doğal gazla karıştırılıyor ve ısı için yakılıyor. Vaka çalışması, doğalgazın yaklaşık %25'inin yerini alacağını ve yılda yaklaşık 700,000 ton CO2 emisyonu tasarrufu sağlayacağını öne sürüyor. Bu muhtemelen kağıt fabrikasına ulaşan doğal gazın yukarı akış metan emisyonlarını hesaba katmıyor ve muhtemelen bir ton hidrojen başına varsayılan 0.1 ton CO2e borcunu da hesaba katmıyor, ancak kesinlikle hidrojeni havalandırmaktan daha iyi ve bunun yerine doğal gaz yakıyoruz.

Biraz Rube Goldberg'e benziyor, değil mi? Enerji kullanımı açısından bu gerçekten mantıklı hidrojen, ana üretim çabalarının bir yan ürünü olarak bir miktar hidrojen ve gerçekten yakın bir doğal gaz yakıcısı oluşturan endüstriyel bir prosese bağlıdır. Hidrojeni temizlemek için iki tesis arasında küçük de olsa tamamen yeni bir kimyasal işleme tesisinin kurulması gerekiyordu. Şüphesiz brülörlerde de ayarlama yapılması gerekiyordu.

Kağıt hamuru ve kağıt prosesinin kimyasal olarak yanan gaz gerektirmesi gibi özel bir yanı yoktur. Bu sadece bir ısı kaynağıdır. Kimyasal sürecin bir parçası olarak yanan gazları gerektirenler dışında tüm endüstriyel ısı elektrik verebilir ve bunlar oldukça nadirdir. Canfor fabrikaları ucuz olduğu için gaz yakıyor.

Bu 700,000 ton CO2 (muhtemelen 800,000 ton CO2e) tasarrufu, Canfor'daki tek tesisin yılda 3.2 milyon ton CO2e ürettiğini ve hidrojen geldikten sonra bile (henüz faaliyette değil) yılda 2.4 milyon ton CO2e üretmeye devam edeceğini gösteriyor.

Teralta vaka çalışmasından elde edilen rakamlar, yılda yaklaşık 2 milyon gigajule doğal gaz tükettiklerini gösteriyor. Bu, yılda yaklaşık 600 GWh veya 70/24/7 çalışıyorlarsa yaklaşık 365 MW güç demektir. Önemsiz olmayan miktarlarda elektrik, ancak bunu BC Hydro'dan kWh başına çok düşük CO2e ile aldıklarını varsayalım.

kWh başına 7.6 gram CO2e, MWh başına 7.6 kilogram ve GWh başına 7.6 tondur. Bu, kağıt hamuru ve kağıt fabrikasını elektriklendirirlerse yılda yaklaşık 4,500 ton CO2e üreteceklerini gösteriyor.

Dolayısıyla, eğer mali ve teknik açıdan uygun olsaydı, tesisin elektriklendirilmesi yılda yaklaşık 3.2 milyon ton CO2e tasarrufu sağlayacaktı ve hidrojen çabası da yılda yaklaşık 0.8 milyon ton tasarruf sağlayacak.

53,000 ve 700,000 tondan kaçınıldı ve hidrojen yaklaşımı kıyaslandığında soluk kaldı. Gerçek karbondan arındırma, yenilenebilir şekilde üretilen elektriğin elektrifikasyonudur. Ancak yılda 700,000 tondan kaçınmak, soğuk kuzeyde eskimo evlerimizde fok kandillerinin etrafında toplaşırken söylediğimiz gibi, donmuş bir muklukla kafamıza tekme atmaktan daha iyidir.

Elektriğe geçiş mali açıdan uygun mu? Hadi küçük bir oyun oynayalım ve Canfor'un doğalgaz için gigajoule başına karbon bedelini ödemek zorunda olduğunu varsayalım. Birkaç yıl önce Kanada'nın 2030'daki karbon fiyatının ton CO170e başına 2 Kanada doları olmasının, bir gigajoule doğal gazın fiyatına 8.50 Kanada doları ekleyeceğini hesaplamıştım.

FortisBC'nin Oran 5'i, Canfor'un şu anda gigajoule başına yaklaşık 2.50 dolar ödediğini gösteriyor ki bu küresel olarak absürt derecede düşük bir fiyat. Avrupa şu anda yaklaşık 15.60 Kanada Doları ödüyor ve Ukrayna'nın işgali ve enerji krizinden önce gigajoule başına yaklaşık 7 ABD Doları ödüyordu. Bu arada, Batı Kanada'nın ucuz doğalgazı tükeniyor. Ne olursa olsun, şu anda doğal gaz enerji maliyetleri karbon fiyatı hariç 5 milyon dolar civarında. Ancak 2030 fiyatı uygulansaydı enerji fiyatı 22 milyon dolar olacaktı.

BC'nin endüstriyel oranlarıyla 600 GWh'nin maliyeti ne olur? Bir kWh yaklaşık 0.06 Kanada Doları civarındadır - ki bu, amorti edilmiş hidroelektrik barajlar nedeniyle küresel standartlara göre gerçekten ucuz bir elektriktir - yani MWh başına yaklaşık 60 ABD Doları ve GWh başına 60,000 ABD Doları demektir. Bu yılda yaklaşık 36 milyon dolar anlamına geliyor, yani doğal gazın maliyetinin çok üstünde.

Kanada'nın 2030 yılı için karbonun sosyal maliyeti ne olacak? Karbonun sosyal maliyeti nedir? Bu, herhangi bir yılda saldığımız her marjinal ton CO2e'nin maliyetidir. Kanada, ABD ve AB hesaplamaları yeterince uyumlaştırdı ve her yıl birbirlerine çok yaklaştılar. 2030 yılında karbonun Kanada için sosyal maliyeti 294 Kanada doları olacak.

Bu, yakılan gigajoule'lük doğal gazın maliyetinin yaklaşık 17.20 $ olmasını sağlayacak ve 2 milyon gigajoule'ü yıllık 34 milyon $'lık bir maliyete dönüştürecek. 2040 yılında karbonun sosyal maliyeti 341 dolar olacak ve bu da doğal gazdan elde edilen enerjinin maliyetini gigajoule başına 20 dolara yaklaştıracak. 2050'de 394 dolar, maliyeti 22 dolara çıkaracak.

Teralta anlaşması Canfor için oldukça iyi. Muhtemelen fazla hidrojenin gigajoule başına maliyeti, doğal gazın gigajoule başına maliyetiyle aynı aralıktadır, ancak karbon fiyatından kaçınırlar. Bu, önümüzdeki yıllarda onlara çok para kazandıracak. Bunu bir hayır kurumu olarak yapmadıkları için bu muhtemelen Chemtrade ve Teralta ile yapılan müzakerelerin bir parçasıydı. Canfor'un halihazırda bölgedeki fabrikalardan birini kapatmış olması ve bunların enerji ihtiyacını göz önünde bulundurarak projelerin muhtemel ömrüne bakmanın yanı sıra, anlaşmaya ilişkin iş durumlarımda kesinlikle karbon fiyatını ve karbonun sosyal maliyetini fiyatlandıracağım. fiyatlar öyle ya da böyle artıyor.

Teknik olarak uygulanabilir mi? 800 MW kapasiteli C Sitesi barajı 2025 yılında devreye girecek. Şu anda yapacak bir şeyi yok çünkü varlığının büyük bir kısmı Çin'e sıvılaştırılmış doğalgaz ihraç etme hayali ve LNG limanından oluşuyor. Geliştirme aşamasında olan tesis, sıvılaştırma işlemi için sadece doğalgaz yakacak. 70 MW'lık bir müşteri, işlerin oldukça iyi yürümesine yardımcı olacaktır. Tabii şu anda eyaletin bu elektriğin tamamını, var olmayacak enerji ekonomisi için hidrojen üretmek amacıyla kullanma hayalleri var.

Doğalgaz yakma penceresi kapanıyor. Teralta hidrojen tesisi gibi çabalar yardımcı oluyor ancak yıllık emisyonların belki de dörtte birini süreçten çıkarmak yetersiz. Açık olmak gerekirse, belirli koşullar göz önüne alındığında bunu yapmak mantıklıdır, ancak bu koşulların var olma olasılığı düşüktür. Kimya endüstrisi hidrojen yan ürünlerinin, kimyasal madde için mevcut ve büyük ölçekli pazarlarda metanol veya amonyak için kullanılması çok daha olasıdır.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://cleantechnica.com/2024/01/17/prince-george-teralta-hydrogen-for-energy-initiative-actually-makes-sense/