Brint og afledede brændstoffer.
Foreign speaking are kindly requested to use the machine translation that
can be selected in the blog menu.
|
| Flydende Elektricitet - New Fuel A/S Lab. |
Brint er det første af en række down stream produkter, der går under
betegnelsen elektro-brændstoffer (e-fuels); alle med oprindelse i solenergi og
opfanget med tekniske hjælpemidler såsom fotoelektriske paneler og
vindgeneratorer med eller uden vinger.
Tilsvarende produkter med oprindelse i solenergi opsamlet af planter går under
betegnelsen bio-fuels; eksempelvis biomethanol.
Solenergien er gratis, men opsamlingen koster og udgør produktionsprisen for elektricitet og brint og alle afledede produkter.
Elektricitet
|
| The World Nuclear Industry Status Report 2021 Link |
Grafen viser udviklingen i strømprisen i USA for ikke-subsiderede nyanlæg over det seneste tiår. Tallene for 2015 til 2020 er:
- Solar PV falder fra US$64 to US$37 per MWh
- Landvind falder fra US$55 to US$40 per MWh
- Kernekraft stiger fra US$117 to US$163 per MWh.
Brint
Produktionsprisen på brint ved elektrolyse afhænger direkte af el-prisen
og elektrolysatorens effektivitet. Med dagens teknologi opnås næsten to
ton brint i timen med et 100 MW-anlæg svarende til en udnyttelse på 65,4%
regnet ved nedre brændværdi -
Link.
Fremtidens højtemperatur anlæg vil gøre det endnu bedre.
 |
Re. Green Hydrogen Systems, Danmark (1) y = 0,0506 * x + 0,769, hvor y = brint €/kg og x = el €/MWh ved 0% downtime (2) y = 0,0506 * x + 1,9224, hvor y = brint €/kg og x = el €/MWh ved 60% downtime |
Kultveilte
Brint er imidlertid vanskelig at lagre og transportere, hvilket øger
interessen for at bruge den til at brinte kultveilte til methanol, der er
langt lettere at håndtere. Denne kultveilte kan fremskaffes fra
biomasse eller mest enkelt direkte fra luft - Direct Air Capture (DAC).
|
| Direct Air Capture - IEA (Link) |
IEA offentliggør 2021 en rapport "Direct Air Capture" med en graf, der
viser forbrug af varme og elektricitet ved udvinding af kultveilte
direkte fra luften.
Største parten af energien er varme, der benyttes til at uddrive
kultveilten fra det medium, hvor den indfanges. En proces, der kan udnytte
billig spildvarme fra elektrolyse, vil gøre kultveilte billig. Et eksempel
på et egnet medium er tetraethylenepentamine (TEPA) imprægneret SBA-15
(link) andre er rene molekylesier. Et 11 MTPD CO2 anlæg med
aminfiltre blev idriftsat 2021 i Island.
|
Methanol
Methanol betegnes undertiden som "Flydende Elektricitet". Brintning af kultveilte er en enkel proces med et beskedent energitab og med en stor gevinst i håndterbarhed.
|
| Det største energitab finder sted i elektrolysen, medens forædling til flydende energibærer er mere moderat. Methanolen er desuden direkte anvendelig i den kemiske industri og til både landevejs- og søtransport. Dette tab skal selvsagt sammenholdes med stilstandstab som følge af lejlighedsvis overproduktion. |
Bestræbelser på at drive også mobile enheder med elektricitet kan bidrage til overproduktion og til en kostbar infrastruktur, der ellers helt og ganske kunne klares ved at benytte methanol i mobile enheder og elektricitet i stationære enheder.
Økonomi
 |
| The relationship between the price of hydrogen and electricity is according to Green Energy Systems. Carbon dioxide is taken directly from the air (DAC) and the two price examples are for the current production price by DAC and expected price sometime in the future. Factory size app. 2.000 MTPD methanol. |
Det er fælles for alle nævnte produkter, at råstoffer dominerer produktionsprisen med 85% eller mere, med en negligeabel lønomkostning og relativt lave finansielle omkostninger og man kunne vælge at sammenligne dem ved kun at betragte cost of goods sold (COGS).
Et andet fællestræk er stordriftsfordel "Economy of scale". Medens en
klassisk methanolfabrik bygges med en kapacitet på 5.000 MTPD (Metric Ton
Per Day) for at opnå lønsomhed, så er de nye PtX af lang mindre størrelse
endnu. I PtX (Power to X) står X i vore anlæg for methanol.
I nogle år endnu vil grønne planter være den mest lønsomme måde at høste
solens energi og luftens kultveilte. Det meste skal vi bruge til
mad, men affaldet bør vi konvertere til flydende brændstof. Der er ikke
affald nok til alle formål og vi må supplerende høste solens energi og
luftens kulstof med tekniske midler og det bliver vi dygtigere til.
Fremtidens brændstof vil blive fremstillet af luft og vand, være helt rent
og i rigelige mængder. Og så kan vi lave det selv.
Applikation
|
| City Car on M85 |
|
| Geely on M100 |
|
| Ships engine on MD97 |
Ligeså ideel elektricitet er i stationære anlæg ligeså fordelagtig er methanol
i mobile anlæg. I 2018 demonstrerede vi i tæt samarbejde med Teknologisk
Institut i Aarhus drift af en ordinær City bil, en Peugeot 107 på methanol.
Der blev benyttet et fransk kit, der forlængede dysernes åbningstid og
dermed et øget brændstofindtag som kompensation for methanolens lavere
brændværdi i forhold til den benzin, motoren er bygget til. For at lette
koldstart i vintertiden, blev methanolen blandet med benzin i forholdet 85:15
- det, der ofte benævnes M85, for 85% methanol.
Rapport
Forsøget forløb så godt, at det besluttedes at gentage forsøget med 100
almindelige benzinbiler af forskellig fabrikat. Forsøget forventes at tage sin
begyndelse i 2022, når der er etableret tankstationer, hvor deltagerne kan
tanke. I Skanderborg opstilles en tankstation, der fremstiller valgfrie
blandinger - on the fly - fra 40% til 100% methanol.
Det er en overgangsløsning at iblande benzin for at løse et koldstartproblem
af få sekunders varighed. Der er løsninger på vej og et eksempel er den
Geely, som Carbon Recycling International (CRI) har stillet til rådighed. Den
har en lille benzintank til koldstarten og slår automatisk over på ren
methanol, når motoren er varm nok. Der er flere andre måder at løse det på.
Det ideelle er en el-bil med en lille batteribuffer og en methanol-motor, der
driver en generator eller en methanol-brændselscelle, der kan levere
elektricitet til drivmotorerne. På denne måde opnås en hidtil uhørt
brændstoføkonomi, der billiggør fremtidens transport i forhold til i dag.
Tilsvarende fremstiller Nordhavn A/S allerede store kompressionsmotorer til
methanol og i det setup indgår netop hybridløsninger. De store motorer vil
finde anvendelse i færger, fiskekuttere, coastere og i store
entreprenørmaskiner. Samme methanol-motorer vil finde anvendelse i
generatoranlæg, der kan forsyne elektrificerede enheder, hvor strømforsyningen
ikke er stærk nok.
Produktionsanlæg
International Starch Koncernen kan tilbyde nøglefærdige anlæg til brintning af
kultveilte efter samme koncept som praktiseret agroindustrielt i mange år med
forædling af landbrugsafgrøder - seneste eksempel med en 600 MTPD
majsstivelsefabrik bygget på jomfruelig mark nær Volgograd -
link.
Vi kan være behjælpelig med fremskaffelse / fremstilling af de nødvendige gasser og med afsætning af den færdige e-methanol. Den del tager New Fuel A/S sig af.
Vi er ISCC certificerede til fremstilling og håndtering af bæredygtig methanol
med certificeret varelager i Danmark.
Billedet viser “Bomar Quest” en produkttanker i færd med at losse tre tusinde tons methanol til
varelageret på havnen i Aarhus.
Vi kan også hente e-methanolen udenfor Europas grænser.
Fremtid.
Solen leverer al den energi, vi får brug for - i overflod til evig tid.
Methanol bliver den foretrukne energibærer i mobile enheder. Det er helt ren
energi; alt vi skal bruge er luft og vand - og så kan vi lave det selv.
| Agro Industries A/S is a member of the International Starch Group. Our purpose is the supply of turnkey factories for the conversion of hydrogen and carbon dioxide to methanol as well as the supply of both gases. New Fuel A/S offers distribution of the resulting electro-methanol. |
Kommentarer
Send en kommentar