Recykling CO2 w paliwie syntetycznym?

[NCSH]

https://www.debatpublic.fr/sites/defaul ... nition.pdf

Ciekawy jest ten dokument przedstawiający projekt Hynovera w Gardanne, który wygląda dość podobnie do kontynuacji BioTfuel (zgazowanie biomasy + Fischer Trop), ale z dodatkiem masowego wtrysku H2 z elektrolizy.

W pierwszej fazie (2027/2030) mamy następujące oczekiwane dane:

-zużycie biomasy leśnej 182500t/rok (500t/d)
- produkcja różnych paliw płynnych (nafta, olej napędowy, benzyna) 41000 22,5 ton/rok, tj. stosunek masy produktu do wsadu XNUMX%.
- przy wtrysku wodoru zużywającym 0,7TWh/rok, czyli 17MWh/t produktu (lub 17kWh/kg jak się lepiej mówi, to zaczyna wyglądać jak płynny prąd!)

Rzeczywiście, z przemysłowego punktu widzenia może to być kontynuacja projektu BioTFuel: chociaż wydaje się, że nie było francuskiego inwestora.

Pierwotnie minęło jeszcze dziesięć lat, wszystkie projekty tego typu nie uwzględniały jeszcze dostarczania wodoru z zewnętrznego źródła: do reaktora FT musiało zostać wydobytych kilka procent wodoru zawartego w drewnie.
Od tego czasu bilans masy znacznie się poprawił, ponieważ cały węgiel w przychodzącej biomasie jest przekształcany w produkt syntetyczny.

Należy również rozróżnić wchodzącą do procesu biomasę mokrą (drzewa, różne odpady itp.) zawierającą zmienną i nieznaną część wody. Dlatego od bardzo dawna specjaliści w dziedzinie konwersji biomasy na energię stosowali koncepcję DM dla suchej masy, bez frakcji mokrej, do obliczania bilansów masowych. Ogólnie dzieli się przez 2 lub nawet +.

Dlatego możemy przeliczyć Hynovera: co najmniej 45% w fazie 1.
W przypadku fazy 2 daje to 110 tys.
Podobnie, w przypadku zużycia energii elektrycznej potrzebnej do produkcji wodoru w fazie 2: 1 TWh za 110 kt, obniżamy się zatem do 9 KWh/kg!

W tych aktach zawsze są tajemnice...
Być może nie będziesz musiał dalej szukać.

Głównym problemem pozostaje całkowita dostępność ilościowa w zrównoważonej logice.

Stąd moje upodobanie do rozwiązań „nad ziemią”, które nie mają już takich ograniczeń.

Aby odkryć równoległy wszechświat niekopalnych energii węglowych, poświęć trochę czasu na przeczytanie (15 minut) strony internetowej NCSH: http://www.ncsh.eu/language/fr/energie-et-matiere/

[sicetaitsimple]

W przypadku fazy 2 daje to 110 tys. produktów syntetycznych....

Faza 2 nie jest bezpośrednio porównywalna, ponieważ z jakiegoś nieznanego powodu proces nagle „przełączyłby się” na produkcję większości metanolu, produktu, który nie ma nic wspólnego pod względem zawartości energii z produktami fazy 1, które są wyraźnie w zakresie paliw konwencjonalnych do transportu lotniczego lub lądowego.

Jeśli chodzi o konwencje odnoszące się do suchej masy, to z pewnością przydają się one do pewnych porównań, ale „w rzeczywistości” to właśnie biomasa „taka, jaka jest”, musi być zbierana, transportowana, magazynowana, przygotowywana i zgazowana. Co więcej, wydaje mi się, że wszystkie „nowoczesne” procesy zgazowania wymagają pewnego procentu wilgotności we wsadzie.

[Remundo]

Zakład pilotażowy w CHILE rozpoczyna produkcję pierwszych litrów syntetycznego „e-paliwa”.

https://www.dna.fr/economie/2022/12/21/ ... e-synthese

Zasada jest ambitna...

Z odnawialnej energii elektrycznej (tutaj turbiny wiatrowe)
1) hydrolizujemy wodę otrzymując H2
2) powietrze jest filtrowane w celu wydobycia CO2
3) robimy CO +2 H2 -> metanol
4) z metanolu syntetyzuje się benzynę zgodnie z procesem MTG (metanol na benzynę)

Technicznie wykonalne, ale kwestia wydajności (a co za tym idzie kosztów) pozostawia wiele do zastanowienia... w porządku
proces wykorzystuje wysokowartościową energię pierwotną (jest to zamówiona praca elektryczna).
1)2) Wstrzykuje go do dość energochłonnych rzeczy ze znacznymi stratami (hydroliza i filtracja atmosferyczna).
3) synteza nie jest bardzo prosta bez wkładu termicznego
4) MTG jest jeszcze mniej

Metanol jest paliwem użytkowym o dobrych osiągach w silnikach benzynowych. Musi być mieszany z niewielką ilością benzyny (C8H18), trochę jak E85, aby uniknąć problemów z zimnym startem.

Promotorzy projektu są bardzo pewni siebie

Budowa elektrowni rozpoczęła się we wrześniu 2021 roku, a komercjalizacja e-paliwa powinna rozpocząć się w marcu 2023 roku. Celem stojącej za projektem chilijskiej firmy HIF jest m.in. mieć sześć fabryk na świecie w ciągu dziesięciu lat, aby dostarczyć pięć milionów samochodów i usuwać z atmosfery dwanaście milionów ton CO2 rocznie.

[Christophe]

Hydroliza czy elektroliza?

Ani przez chwilę nie wierzę w wykonalność (ani energetyczną, ani ekonomiczną) tego procesu, który zwielokrotnia etapy, a tym samym straty plonów... brak błędu pisarskiego)

Recykling CO2 musi przebiegać drogą biologiczną, czyli naturalną, na przykład przez oleiste mikroalgi! Żaden inny „ludzki” proces nie zadziała lepiej… Poza tym, że rośliny pilotażowe zostały zatopione...

Olej z alg, który można przekształcić w ropę naftową w procesie Laigreta, innym procesie biologicznym... lub w diester... lub użyć bezpośrednio...

[Remundo]

elektroliza, W rzeczy samej

tak, oczywiście, naturalna fotosynteza przywraca CO2 do biomasy.

Niektóre rośliny produkują olej.

Nie wierzę jednak, że potrzeby paliwowe można zaspokoić głosami czysto biologicznymi.

Uważam, że trzeba być znacznie bardziej „radykalnym”; zbierać tony materiałów organicznych, poddawać je termolizie, uzyskiwać gaz syntezowy CO-H2, a następnie katalityczną syntezę prostych cząsteczek, takich jak metanol czy etanol.

Do lekkich benzyn i oleju napędowego, Fischer Tropsch.

Nie wiem, gdzie jest „optymalne”; nie znudź się zbyt długimi łańcuchami węglowymi. Od C1-C2 silniki benzynowe bardzo dobrze spalają węglowodory, czy to alkany, czy lekkie alkohole.

Olej napędowy ma wyższą wydajność, ale chemiczna synteza alkanów C10 do C15 jest cięższa i obciąża ogólną wydajność.

Alkohole (metanol, etanol) mają tę ogromną zaletę, że są płynne w CNTP, podczas gdy metan, a nawet butan to nudne gazy do przenoszenia i przechowywania.

[NCSH]

Nareszcie wieści z frontu, neurony ponownie się łączą...

Chilijski projekt został upubliczniony dokładnie dwa lata temu przez jego promotorów, których głównym wykonawcą jest firma HIF International.

Również w tym roku, w grudniu, HIF i to samo konsorcjum, w skład którego wchodzą Porsche, Siemens, a zwłaszcza Exxon-Mobil… ogłosili nowe ogłoszenie, wraz z innymi projektami rozsianymi po całym świecie.
Ten drugi projekt, tym razem w Teksasie, również wykorzystuje energię wiatru jako początkowe źródło energii.

Dzięki temu możliwa jest produkcja wodoru dzięki elektrolizerom dużej mocy typu PEM (z zaporowym ograniczeniem platyny) firmy Siemens.
Etap wychwytywania atmosferycznego CO2 jest równoległy do ​​etapu elektrolizy, wykorzystuje inny proces pochodzenia amerykańskiego (nie jest to proces ClimeWork).

Tak więc reakcje FT do produkcji metanolu są drugim etapem, przed konwersją do benzyny w procesie MTG, dostarczonym przez Exxon, będącym wynikiem udoskonalenia procesu odkrytego w latach 70. XX wieku, w czasie pierwszego szoku naftowego.

Istnieją zatem tylko 3 etapy transformacji/reakcji, które należy wziąć pod uwagę od początkowego źródła energii elektrycznej. W inny sposób można również wytwarzać propan, OME 3/5 i szereg syntetycznych prekursorów chemicznych.
Bilans ilościowy: 20 do 25 kWh / litr

Istnieją również produkcje dwuetapowe do produkcji oleju napędowego/nafty: w Norwegii wkrótce powinna ruszyć produkcja (podobnie Sasol w RPA od lat 80-tych z węgla, w szczególności benzyny FT pozyskiwanej bezpośrednio).
Szacunek liczbowy dla Norwegów: 17 kWh/litr.

Jeśli chodzi o rozwiązania biologiczne, cierpią z powodu ograniczonych ilości surowców, które będą dostępne: nie będzie to ilość pożądana.
Możemy liczyć co najwyżej na 1 Mtoe wobec 500 obecnie, czyli 1 agropaliw...
Wychwytywanie atmosferycznego CO2 umożliwia osiągnięcie dodatkowych 5 Mtoe do 000 roku.

[Remundo]

w oparciu o 20 kWh energii elektrycznej / L

wydajność nie jest dobra, bo 1L paliwa to 10 kWh termicznych, co w przeliczeniu na mechaniczne daje 2-3 kWh mechaniczne.

mamy zatem przepaść energetyczną, 90% pierwotnej energii elektrycznej jest zużywane. To nawet gorsze niż wodór.

Natomiast jeśli te 20 kWh włożymy bezpośrednio do pojazdu elektrycznego, możemy spodziewać się 18 kWh mechanicznych.

Dochodzimy do następującego wniosku: te techniki „e fuel” przy obecnym stanie wydajności, jakie oferują, powinny być zarezerwowane dla obszarów, w których nie można obejść się bez paliw płynnych: lotnictwo, ciężki sprzęt (ciężarówka, plac budowy.. .).

Nawet dzisiaj, rozumując we Francji czysto finansowo, 20 kWh prądu kosztuje 4 € w ramach tarczy taryfowej. Aby dać 1L benzyny za 1,7 € (ale tylko 60 ct € bez podatku), widzimy, że to nie pasuje...

[NCSH]

w oparciu o 20 kWh energii elektrycznej / L

wydajność nie jest dobra, bo 1L paliwa to 10 kWh termicznych, co w przeliczeniu na mechaniczne daje 2-3 kWh mechaniczne.

mamy zatem przepaść energetyczną, 90% pierwotnej energii elektrycznej jest zużywane. To nawet gorsze niż wodór.

Natomiast jeśli te 20 kWh włożymy bezpośrednio do pojazdu elektrycznego, możemy spodziewać się 18 kWh mechanicznych.

Dochodzimy do następującego wniosku: te techniki „e fuel” przy obecnym stanie wydajności, jakie oferują, powinny być zarezerwowane dla obszarów, w których nie można obejść się bez paliw płynnych: lotnictwo, ciężki sprzęt (ciężarówka, plac budowy.. .).

Nawet dzisiaj, rozumując we Francji czysto finansowo, 20 kWh prądu kosztuje 4 € w ramach tarczy taryfowej. Aby dać 1L benzyny za 1,7 € (ale tylko 60 ct € bez podatku), widzimy, że to nie pasuje...

Trzeba przyznać, że skwantyfikowane bilanse energetyczne nie są tak chlubne, jak te, do których od piętnastu lat przyzwyczajają nas zwolennicy systematycznej elektryfikacji zastosowań.

Jednak bilans kosztów nie jest niekorzystny, przyjmując energię elektryczną pochodzenia słonecznego i tropikalnego po cenie 1 eurocenta/kWh, tj. od 20 do 25 eurocentów/litr, jako nowe rozwiązania w rodzaju tego, które zaprezentował Politechnika Lappaarenta w Finlandii.
Ostatecznie dochodzimy do 0.65 € / litr, czyli nieco więcej niż 0.50 na wyjściu z rafinerii obecnie.

Zwłaszcza, że ​​wydajność silników cieplnych typu Euro VII lub wysokowydajnych diesli wynosi mniej więcej 40%.

Z drugiej strony zainteresowanie produkcją olejów nieco spadło w porównaniu z tym, co obserwowaliśmy 10 lat temu (w szczególności Exxon zainwestował 900 mln USD w 2009 roku). Obietnica wysokiej produkcji do 100 toe/ha nadal nie została potwierdzona, jest ona uzależniona od ogromnych dostaw NPK, których długoterminowej stabilności nie można zagwarantować ze względu na przewidywalne wyczerpywanie się minerałów z fosforanów.
Dodanie etapu transformacji typu Laigret nie powinno obniżyć kosztu własnego.

Poza tym, czy są zespoły do ​​opracowania tego rozwiązania?

[Remundo]

w rzeczywistości wymagałoby to ogromnej i niedrogiej energii odnawialnej pochodzenia tropikalno-równikowego.

Uważam, że w tej chwili jest to geopolitycznie utopijne, nawet jeśli technicznie wykonalne.

Kilka lat temu DESERTEC złamał tam zęby w ramach projektu Europa-Bliski Wschód-Afryka, który mimo to miał „usta” w dobrym tego słowa znaczeniu.

[Christophe]

w rzeczywistości wymagałoby to ogromnej i niedrogiej energii odnawialnej pochodzenia tropikalno-równikowego.

A ETM? https://www.econologie.com/energie-ther ... ergetique/