Man kan rundt omkring på nettet læse om en ny revolutionerende teknologi, der gør det muligt at producere elektricitet ud fra naturgas uden noget udslip af CO2 (1). Det skulle ovenikøbet være en økonomisk fornuftig løsning.
Det lyder jo interessant, at man kan brænde naturgas (metan = CH4) af uden at få CO2. Normalt vil reaktionen jo være
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
Kulstofatomet i naturgassen bliver jo til CO2 efter reaktionen med ilt (O2), mens brinten (H2) bliver til vanddamp, H2O.
Man undgår da heller ikke at danne CO2, men fidusen er, at den kommer ud af forbrændingen i ren form og derfor let kan komprimeres og bortskaffes, f.eks. ved at pumpe den ned i undergrunden.
Måden at få ren CO2 ud er den såkaldte Allam-Fetvedt proces (2). Her brænder man naturgassen i ren ilt og får derved kun CO2 og vanddamp ud af skorstenen. De to er lette at skille fra hinanden, og derefter har man ren CO2. Det er jo i modsætning til almindelig forbrænding af naturgas, hvor man bruger atmosfærisk luft. Her vil røggassen indeholde al luftens kvælstof plus evt. lidt kvælstofoxider – NOx. Udskilning af CO2 fra sådan en blanding er meget dyrere og meget mere energikrævende og besværlig (3).
Allam-Fetvedt processen er dog endnu mere snedig, idet man ikke bruger den varme røggas fra forbrændingen til at producere damp i en kedel, som så igen driver kraftværkets turbine. I stedet blander man recirkuleret CO2 ind i forbrændingen og får derved en stor mængde meget varm CO2, der så kan drive turbinen direkte. CO2 + vanddamp cirkulerer således inde i processen, og så tager man en mindre mængde ud i takt med indfødningen af naturgas.
Det er selvfølgeligt en omkostning at bruge ren ilt til forbrændingen, men ilt fremstilles i stor skala ved kraftig nedkøling af atmosfærisk luft, hvorved man kan separere kvælstoffet fra og få ca. 95 % ren ilt forholdsvis billigt. Energiforbruget hertil er opgivet til ca. 160 kWh / ton ilt (4). Det svarer til 640 kWh / ton naturgas. Allam-Fetvedt processen kan omdanne knap 60 % af gassens energi til el (5). Det betyder, at et ton gas kan producere knap 9000 kWh strøm. Udgiften til ilt er således mindre end 8 % af gassens potentielle elproduktion.
Så vi har her en effektiv måde, hvorpå man kan fremstille strøm fra naturgas. Forureningen, bl.a. med NOx, er minimal og udnyttelsen af naturgassen er god. Om man så vil spilde penge på at pumpe CO2 ned i jorden, er jo en beslutning, man kan tage separat.
(2): https://www.fossilconsulting.com/2020/04/29/supercritical-co2/
(3): S. Hansen: Klimaplan 2030”, Vindinge 2020, s. 74 f.f.
(5): https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S187661021731932X
Danish
Das Verfahren könnte mit der Wasserelektrolyse zur Wasserstoffherstellung gekoppelt werden, um dann auch den Sauerstoff aus der Wasserelektrolyse, der ja einen erheblichen Teile der Elektrolyseenergie mitnimmt, sinnvoll zu verwenden.
Jetzt braucht man nur noch nicht-fossiles Erdgas für eine schönes Klima.
Ideen skulle så være, at bruge vindmøllestrøm til at fremstille ilt og brint. Brinten skulle videreomdannes til naturgas, eller lignende og derefter skulle man bruge Allam-Fetvedt processen til afbrændingen. Det er dog helt unødigt kompliceret og vil indebære et uhyrligt tab af den oprindelige energi fra vindmøllerne. Så er det “bedre” at omsætte elektrobrændslet direkte i en brændselscelle.
Men generelt er det interessant, at fremstilling af brint ved elektrolyse giver en enorm mængde ilt, der dog ikke bærer nogen energi i sig selv, men som heller ikke rigtigt kan bruges til noget fornuftigt.