Jak możemy dostarczać jedno z paliw przyszłości?

Świat potrzebuje więcej energii niż kiedykolwiek wcześniej. Oznacza to, że niezbędny jest zrównoważony system, który pozwoli na zaspokojenie rosnącego zapotrzebowania, redukując jednocześnie emisje CO₂ i ogólne oddziaływanie na środowisko.  

Jednym z możliwych rozwiązań jest wodór, który ma potencjał dostarczania zrównoważonej, wydajnej i przystępnej cenowo energii na dużą skalę. Jego transport jest jednak drogi. Zatem jak sprawić, aby dostarczanie tej czystej energii na cały świat było opłacalne ekonomicznie?

Niebieski wodór: kluczowy element gospodarki o obiegu zamkniętym

Od ponad dekady badamy potencjalne technologie produkcji wodoru o wysokiej czystości z węglowodorów, w tym reformowanie termoneutralne (TNR) i katalizator do przekształcania oleju napędowego w wodór. Naszym ostatecznym celem było uzyskanie tak zwanego „niebieskiego” wodoru – wydobycie cennego gazu przy jednoczesnym wychwytywaniu emisji CO₂.

Wynikiem spalania metanu jest wodór i dwutlenek węgla, ale niebieski wodór jest inny, ponieważ wychwytujemy emisje CO₂ i poddajemy je recyklingowi, usuwamy lub wykorzystujemy ponownie. Wszystko to element naszej wizji dotyczącej gospodarki o obiegu zamkniętym. 

Obecnie możemy z powodzeniem przekształcić około 80–85% energii węglowodorów w paliwo wodorowe, a następnie użyć dwóch innowacyjnych technologii do wykorzystania wychwyconego CO₂. Jedna z nich polega na zatłoczeniu dwutlenku węgla do jednego z naszych złóż ropy w celu intensywnego jej wydobycia, a druga przekształca go w substancje chemiczne, takie jak metanol, do użytku przemysłowego. Wszelki pozostały CO₂ może zostać bezpiecznie składowany głęboko pod ziemią.

Redukcja kosztów transportu

Wytworzenie niebieskiego wodoru było zaledwie połową rozwiązania. Kolejnym problemem, z którym musieliśmy się zmierzyć, było przystępne cenowo przechowywanie i dostarczanie tego rewolucyjnego paliwa tam, gdzie było potrzebne. 

Wodór jest bardzo lekki. Można go upłynniać, ale to wymaga temperatury -254°C, co bardzo utrudnia i podraża transport, szczególnie na długich dystansach. Rozwiązaniem jest przekształcenie wodoru w związek chemiczny, który znajduje się już w powszechnym obiegu na świecie – amoniak. 

W porównaniu z wodorem płynny amoniak jest o wiele bardziej wygodny, praktyczny i tańszy w transporcie, zarówno pod względem wymaganej temperatury, jak i ciśnienia. 
Po dotarciu do miejsca przeznaczenia niebieski amoniak można z powrotem przekształcić w niebieski wodór lub wykorzystać bezpośrednio, jako paliwo do turbin gazowych, do czystszego wytwarzania energii.

Pierwsza na świecie dostawa niebieskiego amoniaku

W 2020 r. pomyślnie zrealizowaliśmy jeden z najbardziej ambitnych projektów pilotażowych, które powstały do tej pory – demonstrację sieci dostaw obejmującą cały łańcuch wartości węglowodorów we współpracy z SABIC i Instytutem Ekonomiki Energetyki w Japonii (IEEJ). 

Owocem tej wyjątkowej współpracy było dostarczenie do Japonii 40 ton wysokiej jakości niebieskiego amoniaku w sierpniu 2020 r.

Niebieski amoniak został przetransportowany do trzech zakładów w Japonii, gdzie amoniak stanowiący 20% został współspalony z węglem i w tej samej proporcji z gazem ziemnym w istniejących elektrowniach. Ta pilotażowa inicjatywa jest jedną z wielu, które pomogą Japonii w realizacji ostatecznej ambicji, czyli dekarbonizacji społeczeństwa, a według IEEJ, około 10% energii w Japonii może pewnego dnia być generowane przez niebieski amoniak.