一方向に LNG を輸送し、もう一方の方向に CO2 を輸送することは機能しない

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過去 3 年間で、エネルギーとして分子を輸送できるようにするという別のナンセンスなアイデアが浮上しました。 前提として、液化天然ガス (LNG) は一方向に進み、液化 CO2 (l-CO2) は同じタンクに入れられて逆方向に進みます。 それはとても明白に聞こえます！

前提として、天然ガスからの CO2 は回収され、その後どこかに運ばれなければなりません。 また、液体の天然ガスを出発地から目的地まで運ぶ船は、空っぽのまま帰らなければならず、経済的メリットはありません。 そして、ガス田は、たとえ石油をより多く得るためであっても、CO2を地下に埋めたがります。

もちろん、これはヒューストン大学の教員によって提案されたものであり、石油回収を強化するために油田に戻される CO2 とともに地下から抽出されるメタンのみを対象としています。 米国のシステムでは上流と下流のメタン漏洩が多いこと、および原油をより多く取り出すために地下にCO2を注入する強化石油回収の前提を考慮すると、指示どおりに使用すると注入した量よりも多くのCO2が生成されるため、いずれにせよ、これは注目に値するアイデアである。 これは、化石燃料産業における炭素の回収と隔離というシェルゲームの一部であり、CO2 はある場所で地下から抽出され、別の場所で地下に戻されて石油の回収が促進され、まだほんの一部が残っているにもかかわらず勝利したと主張されています。エクソンモービルの年間排出量の合計。

しかし、経済学や熱力学の現実にもかかわらず、オーストラリアから輸出されたグリーン水素を世界のエネルギー源にしようとしているオーストラリアの資源採掘会社フォーテスキュー社は、エントロピーのウサギの穴のさらに奥深くまで進むことを検討している。 彼らは、グリーン水素をより管理しやすいが地球温暖化係数の高いメタンに変換し、その後メタンを液化してLNGにし、そのLNGをエネルギー市場に輸送し、その後LNGタンカーを再利用してCO2を戻してグリーンメタン製造で再利用することを提案している。プロセス。

まずはこれが可能かどうかから考えてみましょう。答えは可能です。 経済的に実現可能か？ とてもありそうにありません。 気候変動の解決策? 明らかに違います。

まずはグリーン水素からメタンを作ることから始めましょう。 私や他の多くの人が指摘したように、水素は環境に優しいものである可能性がありますが、安価であるはずはありません。 この議論には設備投資と運用コストの部分があります。 設備投資の部分は、大規模な電解プラントが主要な資本資産であり、電解槽はおそらく 28 の主要コンポーネントのうちの 1 つにすぎないということです。 残りのコンポーネントはすでにコモディティ化されているため、総設備投資がゼロになることはありません。 つまり、資本コストを支払うために、プラントは可能な限り 24 時間 365 日稼働する必要があります。 つまり、24時間365日安定した電力が必要であり、常時オンの電力はグリッド電力であるか、グリッド電力よりも高価です。

CO2、水素、およびそれらをメタノールに処理するコストを示す表（TFIE Strategy Inc.のチーフ ストラテジスト、マイケル バーナード氏）

私が数年前に熱力学に無知な炭素工学の評価で発表したように、水素はグリーンメタンのような合成燃料への最も高価な投入物である。 安い水素も安いメタンもありません。 しかし、メタンを得るには、CO2 と水素を調達し、別のエネルギー集約的なプロセスでそれらを一緒に押し出す必要があります。 上の表は、別の代替品である安価なメタノールへの道筋を示し、エネルギーとコストのバランスを示しています。 メタンが発生するのもそう遠くないでしょう。

水素を作り、その中の余分な水分を取り除く間に、大量のグリーン電力を捨てます。 そうすると約30％が失われます。 特に世界中にタンカー輸送する場合は、CO2 を回収するためにより多くのエネルギーを削減します。 この 2 つを組み合わせてメタンを生成することで、より多くのエネルギーを取り除きます。 メタンに含まれるエネルギーの 50% を確認できれば幸運かもしれませんが、まだ終わりではありません。

その後、メタンを液化する必要がありますが、必要なエネルギーは水素よりはるかに少ないですが、それでもかなりのエネルギーが必要です。 次に、それを海を越えて輸送し、燃える場所まで運ばなければなりません。 おそらくエネルギーの40％が到着しますか？

それを効率 50% の最新の天然ガス複合サイクルプラントで燃やすと、たとえばオーストラリアのグリーン電力のうちドイツで電力に変わるのは 20% だけです。

次に、CO2 を燃焼させて回収することになります。これは、CCS にあらゆる利益を与えることに熱心な化石燃料ロビー団体である、常に CCS に積極的な Global Carbon Capture and Storage Institute によると、20 ～ 30% の範囲の寄生負荷を引き起こすものです。想像できる疑いの。 つまり、オーストラリアからの太陽光発電と風力発電のおそらく 15% が実際に送電網に送られることになります。

前述したように、電解プラントには安定したグリッド品質の電力が必要となるため、おそらく 100 ドル/MWh を意味し、ヨーロッパやアジアで卸売電力を供給すると、おそらく 600 ドル/MWh の範囲になるでしょう。 一方、陸上の新しい風力発電と太陽光発電は MWh あたり 30 ドル、つまり 20 分の 1 の安さです。 この非常に高価なエネルギーの代金をいったい誰が支払うのでしょうか?

ああ、でもちょっと待ってください、このアイデアにはさらに愚かな点があります。 フォーテスキュー・フューチャー・インダストリーズ社の計画には多くの但し書きがあるが、メタンの燃焼により生成されるCO2の量はLNGよりも液化CO2の量が20％多くなり、燃焼した場所に大量のCO2を残さなければならないというものだ。

その CO2 は、船内の同じ体積の場合、2.1 倍の重さになります。 CO2 は、最低 5.18 bar まで圧縮されない限り液化しません。 LNG は大気圧で輸送されます。 CO2 貨物は LNG 貨物よりもはるかに高温になるため、航海の両端で約 100℃ の熱サイクルを経る必要があります。 つまり、熱管理のために両端でより多くの資本コストがかかることになります。

もちろん、ほとんどのメタン燃料船は LNG からのボイルオフを使用する LNG タンカーであり、l-CO2 を輸送する場合はボイルオフする LNG がないため、船を動かすために特別にメタンを貯蔵する必要があります。おそらくまったく異なる燃料を使用するだけです。

言い換えれば、このユースケースに対応できる既存の LNG 船は存在しません。 設計と経済性を大幅に犠牲にして、そのために特別に構築する必要があります。 これを行うには、船全体をこの目的のために竜骨から最初から設計する必要があります。

すべては、地球温暖化係数の高いガスを製造し、サプライチェーンに投入し、途中で大気中に漏洩させるためです。

LNG 施設と船舶を CO2 を別の方向に輸送するために再利用できるという前提は、工学的な精査をわずかに行っても耐えられません。 グリーン LNG としてエネルギーを供給するためのエンドツーエンドのコストは、わずかな経済的精査にも耐えられません。 単純な計算ができる人がこのような信憑性を持っていることは注目に値しますが、これはロビー活動と希望の結合した力の証拠です。

電気航空スタートアップ FLIMAX の諮問委員会のメンバーであり、TFIE Strategy のチーフ ストラテジストであり、distnc technology の共同創設者です。 彼は、受賞歴のある Redefining Energy チームの一員として、「Redefining Energy - Tech」ポッドキャスト (https://shorturl.at/tuEF5) を主催しています。 彼は、40 ～ 80 年後の脱炭素化のシナリオを予測し、経営陣、取締役会、投資家が今日賢明な選択をできるよう支援することに時間を費やしています。 航空燃料補給、電力系統貯蔵、車両間電力供給、または水素需要のいずれであっても、彼の仕事は物理学、経済学、人間性の基礎に基づいており、脱炭素化の要件と複数の領域の革新によって情報を得ています。 北米、アジア、ラテンアメリカにおける彼の指導的地位は、彼の世界的な視点を強化しました。 彼は、イノベーション、ビジネス、テクノロジー、政策に関する複数の媒体で定期的に出版しています。取締役会、戦略アドバイザー、講演活動などにも利用できます。

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