On Minnesota's Iron Range, Producers Explore Hydrogen Fuel To Reduce Emissions

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

Järgmise loo koostas Energy News Network koostöös Minnesota põhjaosas asuva sõltumatu mittetulundusliku kogukonna raadiojaamaga KAXE/KBXE.

Piirkondliku vesinikupartnerluse juht uurib tekkiva kütuseallika kasutamist, et aidata Minnesota Iron Range'il muuta rohelise terase tootmise liidriks.

"Jah, sellel on kindlasti suur potentsiaal," ütles Heartlandi vesinikukeskuse president ja tegevjuht Tom Erickson. üks seitsmest piirkondlikust projektist hiljuti rahastas USA energeetikaministeerium, et käivitada vesinikkütuse tootmine. "Esimene ilmne vesiniku kasutamine takoniidi (kaevandus)tööstuses on lihtsalt elektri tootmine."

USA valitsus investeerib miljardeid, et arendada piirkondlikke vesinikutootmiskeskusi, mille eesmärk on ergutada tarne suurendamiseks vajalikku infrastruktuuri ja vähendada kulusid piisavalt, et muuta see äriliselt elujõuliseks.

Vesinik eraldab põlemisel ainult veeauru ja sooja õhku, kuid tavaliselt toodetakse seda maagaasist protsessis, mis tekitab palju kasvuhoonegaaside heitkoguseid. The Heartlandi vesinikukeskus kasutab taastuvenergiat ja tuumaenergiat, et püüda vähendada kliimamõju ja ka hinnasilti.

Esialgu keskendutakse vesiniku tarnimisele ammoniaakväetiste jaoks, kuid Erickson ütles, et sama toodang võib asendada ka süsinikumahukamaid kütuseid, mida kasutatakse rauapiirkonnas takoniidi kaevandamistööde soojendamiseks ja toiteks.

"See tööstus kasutab palju maagaasi soojus- ja soojussüsteemide jaoks, graanulite tootmiseks," ütles Erickson. "Peate (süsteemid) üsna erinevalt kujundama, kuid kindlasti võiksite sellele lisada veidi vesinikku ja vähendada heitkoguseid sellest vaatenurgast."

Molekulidega manipuleerimine

Universumi kõige levinumat elementi, vesinikku, on ajalooliselt olnud raske energiaks rakendada. 1937. aasta Hindenburgi katastroof on kurikuulus näide, mis demonstreerib vesiniku plahvatusohtlikke omadusi.

"Sa ei saa seda kaevandada. Te ei saa toru maasse pista, seejärel vesinikku tuua. Peate selle tootma millestki muust. See on väikseim molekul, mida on kõige raskem kinni püüda, ”selgitas Erickson. „Pärast selle valmistamist on kõige raskem liikuda, nii et meil on mõned asjad, millest peame üle saama ja uute uuenduslike ideede väljamõtlemise tagaplaanile, et kulusid tõeliselt vähendada.”

Enamik kaubanduslikku vesinikku toodetakse tänapäeval vesinikuaatomite eraldamisel metaanist kõrge kuumuse ja rõhu all, kusjuures paljud tööstusrajatised kasutavad metaaniallikana maagaasi. See meetod toodab vesinikku, süsinikmonooksiidi ja suhteliselt väikest kogust süsinikdioksiidi.

Selgub, et Minnesota on rohelise raua ja terase tootmisel väga konkurentsivõimeline, võrreldes teiste riigi osariikidega.

Elektrolüüs eraldab vesiniku veest elektrivoolu abil. See meetod ei tekita muid kõrvalsaadusi ega heitmeid peale hapniku ja vesiniku. See on energeetikaministeeriumi vesinikuenergiasse tehtavate investeeringute põhirõhk.

Eeldatakse, et Heartland Hydrogen Hubi projektid vähendavad süsinikdioksiidi heitkoguseid ligikaudu 1 miljoni tonni võrra aastas, mis vastab 220,000 XNUMX bensiinimootoriga autole.

Erickson, kes on ka Põhja-Dakota ülikooli uurimuslike uuringute direktor, ütles, et tulevikus on vesiniku laiema kasutamise infrastruktuur.

"Laevandus – olgu need siis rongid või laevad, mis liiguvad ümber suurtes kogustes naftat – need on veelgi suuremad sihtmärgid," ütles ta. "Võib-olla isegi veidi lihtsamad eesmärgid vesinikkütuse rakendamiseks."

Erickson, kelle vanaisa ja paljud teised sugulased töötasid Iron Range'i takoniidikaevandustes, ütles, et kõrgema kvaliteediga takoniidigraanulite tootmise tehnoloogiat on uuritud Keewatinis, kus U.S. Steel kavatseb investeerida uude kõrgema kvaliteediga takoniiditehasesse 150 miljonit dollarit.

"Inimesed on vaadanud (kõrgema kvaliteediga takoniidigraanuleid), mis on toodetud maagaasist, kivisöest saadud gaasidest ja loomulikult vesinikust," ütles Erickson.

Heartlandi vesinikujaotur on praegu kontseptsiooni väljatöötamise faasis ja Erickson ütles, et on põnevil tuleviku energiatehnoloogia arenemise pärast.

"Ma olen kõige rohkem põnevil, et hakkan nägema vesiniku suuremahulist tootmist," ütles ta. "Kui hakkame seda tootma, saame hakata leidma teisi viise, kuidas kasutada ühiskonnale kasulikke asju, erinevaid viise, kuidas saaksime molekuliga manipuleerida …. pakkuda puhast, usaldusväärset ja jätkusuutlikku energiat.

Kuumuse tundmine

Terase valmistamisel kasutatakse palju soojust ja söel töötavad kõrgahjud kasutatakse endiselt 57 protsendi ulatuses ülemaailmsest terase tootmisvõimsusest. See on vähenemine võrreldes aasta varasemaga, mil 67 protsenti maailma terasevõimsusest valmistati kõrgahjude abil. tähistab nihet elektrikaarahjude tehnoloogia poole kogu maailmas.

Iron Range'i tarvikud kolm neljandikku riigi rauamaagist, millest valmistatakse terast. Terasetootjad, nagu U.S. Steel ja Cleveland-Cliffs, kes omavad Iron Range'i kaevandusi, näevad valitsuste, investorite ja klientide kasvavat survet kliimaheitmete vähendamiseks. See ei ole ainult tulevaste keskkonnaeeskirjade potentsiaal. Rohkem ettevõtteid on nõus maksma lisatasu terase eest, mille süsiniku jalajälg on väiksem.

Kaevandamise ja muu rasketööstuse heitkoguste vähendamine on eeldatavasti suurem väljakutse kui autode või elektrijaamade puhastamine. Selle põhjuseks on vajadus toita massiivseid ahjusid ja muid seadmeid, mille jaoks pole elektrilisi alternatiive laialdaselt saadaval.

Need tegurid panevad paljud tootjad uurima vesinikkütuse potentsiaali. Cleveland-Cliffsil, mis omab ja opereerib Hibbing Taconite, on on juba võtnud kohustuse rahastada vesinikuenergia projekti oma Toledo tehases. Kui tehast ei muudeta, suudab ettevõte kuni 30 protsenti maagaasi tarbimisest asendada vesinikuga. Seadmete uuendamise ja muude investeeringutega võib see arv tõusta 70 protsendini, mis moodustab igal aastal 1 miljon tonni kasvuhoonegaase.

Cleveland-Cliffs on ka osa föderaalselt rahastatud vesinikukeskusest, mis asub Indiana põhjaosas. Oktoobris tunnustas ettevõtet USA energeetikaministeerium kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamiseks rohkem kui ühe kolmandiku võrra.

Ettevõte ei vastanud kommentaaritaotlustele selle kohta, mida tema heitkoguste vähendamise jõupingutused võiksid Põhja-Minnesota jaoks tähendada, kuid teadlane Rolf Weberg ütles, et osariigi kaevandustööstus on vesinikkütuse kasutamiseks hästi positsioneeritud.

"Selgub, et Minnesota on rohelise raua ja terase tootmisel väga konkurentsivõimeline, võrreldes teiste riigi osariikidega," ütles Minnesota-Duluthi ülikooli loodusvarade uurimisinstituudi tegevdirektor Weberg. „Meil on sisuliselt kõik ressursid, sealhulgas tulevase energia taristu ja juurdepääs veele. Kõik, mida vajate vesinikul põhineva lähenemisviisi jaoks rohelise raua ja terase valmistamisel.

Vestlused vesinikuenergia tuleviku üle on alles algamas.

"Minnesota tööstus on selleks valmistumiseks investeerinud," ütles Weberg. "Minnesota jaoks on see põnev võimalus omaks võtta ja vestlus on alles alanud. See on võimalus selles valdkonnas tõeliselt juhtima hakata ning teha seda ka koos rohelise vesiniku ja rohelise terasega.