Nowa metoda wytwarzania ciekłych paliw

W kontekście wzrostu światowego zapotrzebowania na energię i drożejącej ropy naftowej alternatywne metody produkcji węglowodorów stają się coraz bardziej atrakcyjne ekonomicznie. Stąd też syntetyczne paliwa, uzyskane z gazu ziemnego, mogą być teraz stosowane jako uzupełnienie tradycyjnych materiałów pędnych. Około jedna trzecia światowych złóż gazu ziemnego uważana jest za pozasystemowe i pozostaje nieeksploatowana.

Aktualnie stosowane procesy przekształcania gazu ziemnego w paliwa syntetyczne to skraplanie gazu ziemnego i skraplanie chemiczne. Obie technologie wymagają jednak dużych inwestycji, przez co nie są opłacalne w przypadku małych złóż.

Finansowany ze środków UE projekt OCMOL (Oxidative coupling of methane followed by oligomerization to liquids) dostarczył ekologicznych i elastycznych metod przystosowanych do eksploatacji małych złóż zarówno pod względem bezpieczeństwa, jak i ekonomii. Wśród badanych procesów znalazła się dehydrokondensacja utleniająca metanu (OCM) oraz suchy reforming metanu (RM).

Ponadto uczeni badali separację przy pomocy adsorpcji zmiennociśnieniowej, technikę skraplania gazu syntezowego oraz procesy oligomeryzacji. Uzyskanie odpowiednich katalizatorów i adsorbentów stanowiło kluczowy element prac.

Gaz ziemny jest najpierw przekształcany w gaz syntezowy, z którego można potem wytworzyć ciecz. Transport i dystrybucja paliw ciekłych są znacznie prostsze, gdyż w tej postaci paliwo zajmuje mniej miejsca w porównaniu z naturalnym składnikiem gazu ziemnego — metanem.

Naukowcy zbudowali prototypowy mikroreaktor składający się ze stalowych płyt, dzięki czemu proces jest ekologiczny i zrównoważony. Z jednej strony płyty są powleczone katalizatorem do dehydrokondensacji utleniającej, a z drugiej katalizatorem do reakcji reformingu. Zaprojektowano je w taki sposób, aby po jednej stronie zachodziła w nich egzotermiczna dehydrokondensacja utleniająca. Z drugiej strony reformowany jest metan przy pomocy dwutlenku węgla z wykorzystaniem ciepła pochodzącego z reakcji egzotermicznej.

Przy ekonomicznej pracy wydajność szacowana jest na 100 kiloton rocznie, co oznacza możliwość wykorzystania systemu OCMOL do eksploatacji małych złóż gazu. Proponowany w pełni zintegrowany proces jest samowystarczalny dzięki ponownemu wykorzystaniu dwutlenku węgla i odznacza się niemal zerową emisją związków węgla.