Metanólvæðing – George Olah, Metanólhlutfall

George Olah

18.október 2009 var fyrsta skóflustungan  tekin að metanólverksmiðju CRI í Svartsengi á Reykjanesi.

Meðal viðstaddra voru hinn aldni og einstaklega viðkunnanlegi efnafræðingur og nóbelsverðlaunahafi George Olah. Olah er fæddur í Ungverjalandi árið 1927, en fluttist þaðan í kjölfar atburðanna 1956 þegar rússneski herinn stöðvaði lýðræðisbyltinguna í landinu. Eftir það starfaði hann fyrst nokkur ár hjá iðnaðarrisanum Dow, en varð svo prófessor við bandaríska háskóla.

Olah vann merkar rannsóknir á kolefni og gjörbreytti skilningi manna á eðli kolefnisins í efnafræðinni. Fyrir fróðleiksfúsa má t.d. lesa yfirlit um þessar rannsóknir Olah á vef  Nóbelstofnunarinnar. Lengi vel áttu kolefnissameindir hug hans allan, en á síðari árum beindist athygli Olah að metanóli. Hann hefur á undanförnum árum kynnt hugmyndir um að metanól sé einhver allra besti kosturinn til að leysa hefðbundið eldsneyti af hólmi. Og telur að metanólið sé mun vænlegri kostur en t.d. etanól- eða vetnisvæðing.

olah_Beyond Oil and Gas_The Methanol Economy

Boðskapur George Olah um kosti metanóls hefur gefið honum nafngiftina faðir metanólvæðingar efnahagslífsins. Sbr. ekki síst bók hans frá 2005; Beyond Oil and Gas: The Methanol Economy. Þetta snýst vel að merkja ekki bara um að nota orku til að búa til metanól, sem nota megi í stað bensíns. Metanólverksmiðja mun t.d. einnig geta framleitt DME; dimethyl ether sem er praktískt á díselvélar. Þetta er því tvímælalaust áhugaverður kostur til að leysa innflutt eldsneyti af hólmi; bæði fyrir Íslendinga og fleiri þjóðir.

Sennilega var umrædd bók og boðskapur hennar eitthvert áhugaverðasta innleggið í orkuumræðuna um það leyti sem bókin kom út. Á allra síðustu árum hafa reyndar komið fram vísbendingar um að þróunin í annarrar kynslóðar etanólframleiðslu og jafnvel enn frekar framleiðsla á lífhráolíu, geti verið hagkvæmari kostir en metanól. En slíkar vangaveltur eru ekki umfjöllunarefni þessarar færslu Orkubloggsins; höldum okkur við metanólið,

Metanólvinnsla er vel þekkt og stunduð í allmörgum löndum. En þá er jafnan notað kol eða gas í ferlinu. Í verksmiðjunni í Svartsengi mun aftur á móti koldíoxíð frá jarðhitavirkjuninni verða notað sem kolefnisgjafi og raforkan er að sjálfsögðu fengin með jarðvarma.

CRI_process

Þetta verður þess vegna miklu umhverfisvænni metanólframleiðsla en sú sem þekkist í dag. Og það að nýta koldíoxíð til framleiðslunnar er sannkallað frumkvöðlastarf (aðstandendur CRI kalla þetta koldíoxíðendurvinnslu, eins og nafn fyrirtækisins ber með sér; Carbon Recycling International). Þessi nýting CRI á CO2 er líkleg til að vekja talsvert mikla eftirtekt í metanóliðnaðinum. Og ekki skemmir nafnið á verksmiðjunni: „George Olah CO2 to Renewable Methanol Plant„!

Á ýmsum stöðum í heiminum er nú unnið að því hvernig framleiða megi metanól með umhverfisvænni hætti en gert hefur verið fram til þessa. CRI virðist standa framarlega í þessum flokki, en einnig mætti t.d. nefna bandaríska fyrirtækið Carbon Sciences, sem einnig hyggst nýta koltvíoxíð til metanólframleiðslu. Orkubloggið mun kannski síðar segja frá tækninni sem menn þar á bæ hyggjast beita – þetta er dagur CRI.

Líklega eru Kínverjarnir langstærstir í metanóliðnaði veraldarinnar í dag. Kínversk stjórnvöld hafa marvisst hvatt til þess að kol séu notuð til að búa til fljótandi eldsneyti í formi metanóls og síðustu árin hefur metanólframleiðsla í Kína aukist hratt. Þar munu nú vera meira en 200 metanólverksmiðjur – flestar reyndar smáar í sniðum. Sá iðnaður byggir að öllu leyti á því að nýta kol til metanólframleiðslunnar, enda geysimikið um kol í Kína.

Methanol_Plant_China

Kínverjar þurfa í dag að flytja inn næstum helminginn af öllu fljótandi eldsneyti sínu. Það er því vel skiljanlegt að þeir séu æstir í að framleiða metanól, etanól og eiginlega hvað sem er til að mæta sívaxandi eldsneytisnotkun sinni.

En það sem er svolítið illskiljanlegt í kínversku metanólvæðingunni, er hversu gríðarlega hátt hlutfall metanóls er í eldsneytisblöndunni – sem þeir nota á bæði strætisvagna og leigubíla. Algengt metanól-hlutfall þar er 85% (M85) en einnig er seld 15% blanda (M15). Eitt helsta vandamálið við metanól er tæringarmáttur þess og vatnssækni (sem getur valdið vandamálum við gangsetningu). Það virðist ekki vefjast fyrir Kínverjunum. Mjög athyglisvert. Ástæðan er sjálfsagt sú að metanól-bifreiðar Kínverjanna séu sérsmíðaðar til að þola metanóleldsneyti. Til að hinar venjulegu fjöldaframleiddu bifreiðar geti notað metanól þarf að gera breytingar á bílunum – eða breyta þeim í framleiðslunni – og þar stendur metanóliðnaðurinn frammi fyrir umtalsverðum þröskuldi. Tæringarvandinn kallar sennilega líka á einhverjar breytingar á þeim búnaði sem notaður er til að geyma og flytja eldsneyti.

CRI_process

Að auki er orkuinnihald metanóls miklu lægra pr. rúmmál en í hefðbundnu fljótandi eldsneyti (bensíni). Meira að segja etanól hefur þarna talsvert sterkari stöðu en metanólið. Það eru sem sagt ennþá ýmsar hindranir í metanóliðnaðinum og metanólsamfélag ekki alveg að bresta á. En þarna eru samt ýmsir áhugaverðir möguleikar fyrir hendi – sérstaklega þegar metanólið er framleitt fyrir tilstilli endurnýjanlegrar orku eins og gert verður í Svartsengi. Slíkur metanóliðnaður getur t.d. dregið úr heildarlosun gróðurhúsalofttegunda.

Orkublogginu er ekki kunnugt um hvaða íblöndunarhlutfall CRI og samstarfsaðili þess (OLÍS) hafa hugsað sér. Líklega vart hærra en 5%. Það er a.m.k. ennþá langt í að metanól muni leysa bensín af hólmi. En þetta er engu að síður frábær viðbót í íslenskt atvinnulíf. Það er svo sannarlega fullt tilefni til að óska George Olah, KC Tran og félögum hans hjá CRI hjartanlega til hamingju með áfanga dagsins – og óska þeim góðs gengis í framtíðinni.