211service.com
Gāze kļūst cieta
Gandrīz 95 procenti pasaulē zināmo gāzes atradņu ir pārāk mazi, lai attaisnotu nepieciešamās izmaksas, lai gāzi novadītu uz rūpnīcu, pārvērstu šķidrumā un pēc tam transportētu uz speciāli aprīkotiem tankkuģiem.
Taču dažiem pētniekiem ir ideja, kas varētu padarīt šos laukus ieguves vērtus: tā vietā, lai izdomātu lētākus veidus, kā transportēt šo tīrāk degošo enerģijas avotu no punkta A uz punktu B kā šķidrumu, kādēļ gan nepārveidot dabasgāzi par cietu vielu, kas ir vieglāk un lētāk transportēt?
Japāņu pētnieki Hajime Kanda no Mitsui inženierzinātņu un kuģu būves Tokijā un Jasuhara Nakadžima no Japānas Nacionālā Jūrniecības pētniecības institūta domā, ka ir atraduši risinājumu, izmantojot hidrātus, cietus kristālus, kuros ūdens sprostos ir ievietota dabasgāze, kas sastāv galvenokārt no metāna. molekulas.
Gadu desmitiem pētnieki ir meklējuši veidus, kā savākt šos kristālus no dziļūdens atradnēm un iegūt to, ko viņi gaida, varētu būt dabasgāzes ieguve. Kanda un Nakajima izmanto pretēju pieeju. Nevis metāna ieguvi no hidrātus, viņi vēlas pārvērst metānu iekšā hidratē - būtībā, pārveidojot bezkrāsaino un bez smaržas gāzi mazās granulās, kuras var viegli uzglabāt, transportēt un galu galā pārvērst atpakaļ dabasgāzē. Pirms dažiem mēnešiem Mitsui sadarbībā ar Osakas universitāti atvēra demonstrācijas rūpnīcu netālu no Tokijas, lai popularizētu šo koncepciju un parādītu, ka tā darbojas. Ja Mitsui process izrādīsies iespējams un ekonomisks, daudzas neizmantotas dabasgāzes atradnes varētu kļūt par vitāli svarīgiem enerģijas avotiem.
Deviņdesmito gadu sākumā tika pievērsta uzmanība dabasgāzes maiņai par hidrātu, lai nodrošinātu lētāku transportu. Norvēģijas naftas inženieri pirmo reizi ierosināja šo ideju pēc tam, kad salīdzināja sašķidrinātās dabasgāzes transportēšanas ekonomiku ar dabasgāzes hidrātiem, zinot, ka hidrāti var uzglabāt lielu daudzumu dabasgāzes nelielā telpā. Vienā kubikpēdā hidrāta var uzglabāt vairāk nekā 180 standarta kubikpēdas gāzes, saka Rūdijs Rodžerss, Misisipi štata universitātes ķīmijas inženierijas profesors un iestāde gāzes hidrātu rūpnieciskās izmantošanas jomā.
Vēl viena būtiska priekšrocība: dabasgāzes kā hidrātu transportēšanu var veikt augstākā temperatūrā un zemākā spiedienā nekā šķidrā dabasgāze, un aizdegšanās risks transportā ir daudz mazāks, skaidro Hjū Gutrijs, kurš pēta dabasgāzi ASV Enerģētikas departamenta Nacionālajā enerģētikā. Tehnoloģiju laboratorija Morgantaunā, WV. Liela daļa sašķidrinātās dabasgāzes augsto izmaksu ir saistīta ar temperatūras un spiediena prasībām cauruļvadiem, transportēšanai un uzglabāšanas iekārtām.
Lai iegūtu hidrātus, nepārtraukti maisītā tvertnes reaktorā ir jāsajauc dabasgāze ar ūdeni. Kad gāze tiek ievadīta ūdenī no apakšas, uz gāzes burbuļu virsmas veidojas hidrāti. Noņemot atlikušo ūdeni, paliek hidrāta pulvera atliekas. Kanda un Nakajima paredz hidrātu granulu ražotni netālu no gāzes atradnēm Dienvidaustrumāzijā. No turienes granulu pārvadātājs transportētu hidrātu uz rūpnīcām, kur granulas tiktu pārvērstas atpakaļ gāzē un nogādātas tirgū.
Uzņēmuma demonstrācijas rūpnīcā dienā tiek saražoti pat 600 kilogrami hidrātu, metānu izvadot cauri visām nepieciešamajām fāzēm: hidrāta veidošanās, uzglabāšanas, granulēšanas un kontrolētas disociācijas jeb gāzes un ūdens atdalīšanas. Kamēr šķidrās dabasgāzes iekārtai nepieciešama -162 C temperatūra, Mitsui rūpnīca darbojas -10 C temperatūrā, kas nozīmē milzīgus dzesēšanas izmaksu ietaupījumus. Kanda saka, ka projekts, ko līdzfinansē valdības Jaunās enerģētikas un rūpniecisko tehnoloģiju attīstības organizācija, parāda, ka hidrāti var būt veiksmīgs gāzes transportēšanas līdzeklis.
Mitsui vienīgā nozīmīgā konkurence gāzes hidrātu tehnoloģiju jomā nāk no cita Japānas uzņēmuma Mitsubishi. Mitsubishi izmanto savu gāzi pārveido cietvielu tehnoloģiju, kuras pamatā ir hidrāta-eļļas suspensija, kura galvenais trūkums ir tas, ka tas ražo tūkstošiem tonnu liekā ūdens, kas ir jānoņem.
Tā kā hidrāti joprojām ir noslēpumaina viela, pastāv daudzi zinātniski un inženiertehniskie šķēršļi, kas var padarīt procesu pārmērīgi augstas. Taču Kanda un viņa kolēģi ir optimistiski. Japāna, pasaulē otrā lielākā enerģijas patērētāja, iegulda lielus līdzekļus hidrātu izpētē, jo īpaši tāpēc, ka sabiedriskā doma arvien vairāk vēršas pret kodolenerģiju kā jēlnaftas alternatīvu. Mitsui pētnieki cer, ka viņu mazās baltās granulas būs tieši tās, kas viņu valstij ir vajadzīgas.