Carburante verde all’orizzonte

Vi sono tre aree fondamentali in cui la tecnologia verde avrebbe un effetto drammatico su un futuro di energia pulita: prodotti chimici industriali, carburanti per il trasporto e produzione di cemento.

L’aspetto dei prodotti chimici industriali è in linea con il Progetto Aztláne ora anche il carburante verde potrebbe essere. Achíni Scientific ha annunciato di aver sviluppato un modo per produrre carburante dall’aria e dall’acqua, che chiamano Green Crude – verde perché non aumenta il carico atmosferico di CO2 e brucia in modo più pulito rispetto ai carburanti a base di petrolio.

Non è la prima volta che qualcuno ha fatto questo. Infatti, questo arriva molto soprattutto con produttori di auto. Ma questa volta potrebbe essere diverso. Achíni non sta cercando di ridurre i costi di produzione, sta solo cercando di trovare acquirenti perché hanno già battuto i punti di prezzo.

Il mondo dipende completamente dai carburanti a base di idrocarburi e investiamo sei trilioni di dollari all’anno. Non abbandoneremo presto questo investimento. Anche in un mondo di veicoli elettrici plug-in, non ci sono stazioni di ricarica in mare o tra le nuvole e solo le spedizioni internazionali e i voli rappresentano 8% delle emissioni di gas serra del Regno Unito.

La transizione di queste flotte dagli idrocarburi richiederà decenni, impossibile in tempo per arginare in modo significativo il riscaldamento globale. Ma se rendiamo verdi gli idrocarburi togliendo CO2 dall’aria, non dovremo farlo presto. E i carburanti sono sostituzioni drop-in.

I prodotti della combustione – CO2 e acqua – possono essere ricombinati usando pulito energia non fossile, come il vento, per riciclare la CO2 e produrre gli stessi combustibili chimici, come cherosene, benzina e gas naturale. Questo è un ciclo chiuso del carbonio, perché lo spreco del combustibile bruciato diventa una materia prima per i carburanti futuri.

I carburanti sintetici non sono nuove tecnologie. La capacità di trasformare il carbone in un greggio è una vecchia tecnologia e la tecnologia per trasformare il gas naturale in greggio è attualmente impiegata in tutto il mondo. Esistono molti modi per trasformare CO2 e acqua in greggio: Fischer-Tropsch, Metanolo a benzina, e Gas-to-Liquids tra gli altri.

I carburanti sintetici di aria e acqua soffrono di due importanti difetti. Il primo è l’elevato costo energetico dell’idrogeno e il secondo è dove ottenere tutta l’energia necessaria per produrre una quantità significativa di carburante.

Il prezzo della nostra elettricità di rete è un difetto fatale nei concetti di combustibile sintetico collegato alla rete. Ha a che fare con il costo marginale di energia. Baseload come il nucleare non può aumentare e diminuire rapidamente la produzione abbastanza da adeguarsi ai cambiamenti nel fabbisogno di elettricità, quindi il nucleare non fissa il prezzo dell’elettricità. Invece, la rete richiede una fonte che può immediatamente aumentare e diminuire la fornitura di elettricità per soddisfare la domanda e ciò significa sempre avere riserve di rotazione.

Oggi questa è la generazione di gas naturale.

Il prezzo della produzione di gas naturale stabilisce il prezzo dell’elettricità, perché è l’ultima unità da acquistare e tutti i generatori vengono trattati allo stesso modo fino ad allora. Non importa quanto sia economica o costosa la produzione di elettricità, aumenta al prezzo del gas naturale o si interrompe.

Se il prezzo dell’energia è fissato dal gas naturale e si utilizza quell’energia per dividere l’acqua per ottenere idrogeno e catturare l’anidride carbonica e svolgere altre attività, allora si ha meno energia di quella che si era iniziato e se si utilizza quell’anidride carbonica e l’idrogeno per produrre gas naturale o petrolio greggio, quindi hai una macchina a moto perpetuo o un imprenditore fallito.

Normale elettrolizzatori d’acqua non andare su e giù meglio o peggio di reattori nucleari (3-5% / minuto), e sebbene batterie molto costose possano trasportarti per circa un’ora, il vento potrebbe essere andato via per più di una settimana. Poiché non abbiamo una soluzione di accumulo di energia, i grandi impianti come gli elettrolizzatori ad acqua devono essere collegati alla rete, in modo che non debbano mai spegnersi.

Achíni Scientific ha risolto questo problema sviluppando tecnologia di intermittenza che consente al loro impianto di funzionare al minimo. Quindi, quando il vento scompare per una settimana, i loro elettrolizzatori fanno una pausa. Le previsioni del vento a lungo termine sono molto accurate, quindi possono prevedere bene la loro produzione mensile e non sono danneggiate dalle modifiche quotidiane. Le batterie non aumentano nel tempo la quantità totale di energia eolica (né la tecnologia di Achíni), quindi l’unica differenza tra l’approccio di Achíni e la conservazione delle batterie è il prezzo della soluzione.

Le batterie a flusso redox più economiche richiedono fino a 54 $ / kWh di archiviazione è possibile. Un impianto di frazionamento dell’acqua avrebbe bisogno di ~ $ 1,000,000,000 di quella batteria per immagazzinare solo una settimana di depressione del vento.

Achíni ha risolto il problema dell’accumulo di energia rendendolo non un problema e ciò significa che possono portare il loro progetto fuori rete, e ciò significa che possono andare ovunque il vento sia ricco e altre risorse economiche, come terra, porti, rotte marittime, e acqua.

Ancora meglio è che non devi produrre idrogeno. Invece, crea prodotti a valore aggiunto e coproduci l’idrogeno al loro fianco. Si scopre che le celle elettrochimiche per cose come la scissione dell’acqua, il magnesio e altri elettrometri producono sempre almeno un altro prodotto. In caso di magnesio, il magnesio metallico viene prodotto su un elettrodo (catodo) mentre il cloro gassoso viene prodotto sull’altro elettrodo (anodo).

Nel caso di scissione dell’acqua, l’idrogeno viene prodotto sul catodo mentre l’ossigeno viene prodotto sull’anodo. L’ossigeno è un prodotto di scarto e questa è una perdita enorme. Ecco il trucco: una serie di prodotti può collaborare per produrre idrogeno e alle aziende piace Achini e Fattoria Orbitalecapito. Ciò include cloro, fluoro, iodio, acido coniugato e base di qualsiasi sale acquoso, e così via. Quei prodotti (come magnesio, titanio, cloro, candeggina, acido solforico, ecc.) Hanno già i loro mercati – e l’idrogeno viene fornito con la confezione.

Quindi l’idrogeno è pagato dai prodotti secondari e i prodotti secondari sono resi più economici di quanto qualsiasi tecnologia esistente possa fare. E sono tutti a zero-carbonio. La soluzione di Achíni consente loro di generare clinker (calcio calce) senza il rilascio di 2 miliardi di tonnellate di CO2 ogni anno prodotte dal riscaldamento del calcare, e quel clinker è quindi in grado di assorbire dall’atmosfera fino a 700 milioni di tonnellate di CO2 all’anno mentre cura.

Dopo aver cancellato il costo dell’idrogeno, la tecnologia a intermittenza riduce il costo di cattura dell’anidride carbonica, che è principalmente un costo energetico per cominciare.

Tra i molti prodotti che sono possibili dalla combinazione di anidride carbonica e idrogeno, il greggio verde di Achíni che utilizza il processo Fischer Tropsch può fornire paraffine pesanti per cere e lubrificanti, olefine per la fabbricazione di materie plastiche e tessili e tutti gli altri materiali sintetici che utilizziamo, producendo anche loro verdi e rimuovendoli dal ciclo del carbonio, quindi anche carbonio negativo.

La strategia definitiva è quella di accedere alla generazione di vento più ricca ed economica del mondo, che si trova su isole fredde e remote nel mezzo dell’oceano con risorse a terra arenate. Questi sono sorprendentemente comuni. Possono pompare acqua di mare e separarla in elettroliti e acqua dolce mediante ricompressione meccanica del vapore utilizzando l’energia del vento, quindi utilizzare l’acqua dolce per la generazione di vapore.

Quindi si muovono su e giù con il vento per produrre idrogeno, così come tutti i coprodotti che hanno scelto per quella linea di produzione. Quei coprodotti sono i luoghi in cui le finanze brillano e l’opzione opzionale disponibile per la tecnologia di Achíni li rende resistenti alle forze di mercato.

NREL ha prodotto studi di siti campione per calcolare il costo dell’idrogeno dal vento. Ma hanno usato l’elettricità di rete per quando il fattore vento è basso al fine di mantenere gli elettrolizzatori allo stato stazionario. Tale elettricità di rete è piuttosto costosa e facile da battere con la tecnologia al minimo di Achíni.

Achini Scientific ha adottato un approccio diverso nei confronti del combustibile sintetico. Non si sono concentrati sull’invenzione di una nuova sintesi, hanno capito come dilagare con una fonte di energia rinnovabile estremamente ricca e dove trovarla.

È una soluzione energetica al problema del carburante sintetico.