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

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Seuraavan jutun on tuottanut Energy News Network yhteistyössä KAXE/KBXE:n kanssa, joka on riippumaton, voittoa tavoittelematon yhteisöradioasema Pohjois-Minnesotassa.

Alueellisen vetykumppanuuden johtaja tutkii nousevan polttoainelähteen käyttöä tehdäkseen Minnesotan Iron Rangesta johtavan vihreän teräksen tuotannon.

"Kyllä, siinä on varmasti suuri potentiaali", sanoi Tom Erickson, Heartland Hydrogen Hubin presidentti ja operatiivinen johtaja. yksi seitsemästä alueellisesta hankkeesta Yhdysvaltain energiaministeriön äskettäin rahoittama vetypolttoaineen tuotannon käynnistäminen. "Ensimmäinen ilmeinen vedyn käyttö takoniitti (kaivos)teollisuudessa on vain sähkön tuotanto."

Yhdysvaltain hallitus investoi miljardeja kehittääkseen alueellisia vedyn tuotantokeskuksia, joiden tarkoituksena on vauhdittaa infrastruktuuria, joka tarvitaan lisäämään tarjontaa ja alentamaan kustannuksia tarpeeksi, jotta se olisi kaupallisesti kannattavaa.

Vety vapauttaa palaessaan vain vesihöyryä ja lämmintä ilmaa, mutta se tuotetaan tyypillisesti maakaasusta prosessissa, joka aiheuttaa suuria kasvihuonekaasupäästöjä. The Heartlandin vetykeskus aikoo käyttää uusiutuvaa energiaa ja ydinvoimaa vähentääkseen ilmastovaikutuksia ja hintalappua.

Alkuvaiheessa painopiste on vedyn toimittamisessa ammoniakkilannoitteita varten, mutta Erickson sanoi, että sama tuotanto voisi myös korvata hiili-intensiivisempiä polttoaineita, joita käytetään takoniitin kaivostoiminnan lämmittämiseen ja tehostamiseen Iron Range -alueella.

"Tämä teollisuus käyttää paljon maakaasua lämpö- ja lämpöjärjestelmiin, pellettien tuotantoon", Erickson sanoi. "Sinun pitäisi suunnitella (järjestelmät) hieman eri tavalla, mutta voit varmasti lisätä siihen vetyvoimaa ja vähentää päästöjä tästä näkökulmasta."

Molekyylien manipulointi

Universumin runsain alkuaine, vety, on historiallisesti ollut vaikea valjastaa energiaksi. Vuoden 1937 Hindenburgin katastrofi on surullisen kuuluisa esimerkki, joka osoittaa vedyn räjähdysominaisuudet.

"Et voi louhia sitä. Et voi pistää putkea maahan ja tuoda sitten vetyä ylös. Se pitää tuottaa jostain muusta. Se on pienin molekyyli, vaikein vangita", Erickson selitti. "Se on vaikeinta liikkua, kun olet tuottanut sen, joten meillä on joitain asioita, joista meidän on päästävä yli ja pysyttävä takana, jotta voimme keksiä uusia innovatiivisia ideoita kustannusten alentamiseksi."

Suurin osa kaupallisesta vedystä tuotetaan nykyään erottamalla vetyatomit metaanista korkeassa lämmössä ja paineessa, ja monet teollisuuslaitokset käyttävät maakaasua metaanin lähteenä. Tämä menetelmä tuottaa vetyä, hiilimonoksidia ja suhteellisen pienen määrän hiilidioksidia.

Osoittautuu, että Minnesota on erittäin kilpailukykyinen vihreän raudan ja teräksen valmistuksessa maan muiden osavaltioiden ulkopuolella.

Elektrolyysi jakaa vetyä vedestä sähkövirran avulla. Tämä menetelmä ei aiheuta muita sivutuotteita tai päästöjä kuin happea ja vetyä. Se on energiaministeriön vetyenergia-investointien pääpaino.

Heartland Hydrogen Hubin hankkeiden odotetaan vähentävän hiilidioksidipäästöjä noin miljoonalla tonnilla vuodessa, mikä vastaa 1 220,000 bensiinikäyttöistä autoa.

Erickson - joka on myös Pohjois-Dakotan yliopiston tutkivan tutkimuksen johtaja - sanoi, että vedyn laajemman käytön infrastruktuuri on tulevaisuudessa.

"Laivaliikenne - olipa kyse junista tai laivoista, jotka kuljettavat suuria määriä öljyä - ne ovat vielä suurempia kohteita", hän sanoi. "Ehkä jopa hieman helpompia kohteita vetypolttoaineen levittämiseen."

Erickson, jonka isoisä ja lukuisat muut sukulaiset työskentelivät Iron Range -alueen takoniittikaivoksissa, sanoi, että teknologiaa korkealaatuisten takoniittipellettien valmistamiseksi on tutkittu Keewatinissa, jossa U.S. Steel aikoo investoida 150 miljoonaa dollaria uuteen korkealaatuisempaan takoniittitehtaan.

"Alueen ihmiset ovat katsoneet (korkealaatuisempia takoniittipellettejä), jotka on valmistettu maakaasusta, kivihiilestä johdetuista kaasuista ja tietysti vedystä", Erickson sanoi.

Heartland Hydrogen Hub on tällä hetkellä konseptin kehitysvaiheessa, ja Erickson sanoi olevansa innoissaan tulevaisuuden energiateknologian edistymisestä.

"Olen innoissani siitä, että pääsen näkemään suuremman mittakaavan vedyn tuotannon", hän sanoi. ”Kun alamme tuottaa sitä, voimme alkaa löytää muita tapoja hyödyntää yhteiskuntaa hyödyttäviä asioita, erilaisia tapoja manipuloida molekyyliä…. tarjota puhdasta, luotettavaa ja kestävää energiaa."

Tunne lämpöä

Teräksessä käytetään paljon lämpöä, ja hiilikäyttöisiä masuuneja käytetään edelleen 57 prosentissa maailman teräksentuotannon kapasiteetista. Se on vähemmän kuin vuotta aiemmin, jolloin 67 prosenttia maailman teräskapasiteetista valmistettiin masuuneilla. merkitsi siirtymistä kohti sähkökaariuuniteknologiaa maailmanlaajuisesti.

Iron Range -tarvikkeita kolme neljäsosaa maan rautamalmista, josta terästä valmistetaan. Teräksenvalmistajat, kuten U.S. Steel ja Cleveland-Cliffs, jotka omistavat Iron Range -alueen kaivostoiminnan, näkevät hallitusten, sijoittajien ja asiakkaiden kasvavan paineen vähentää ilmastopäästöjään. Se ei ole vain tulevien ympäristösäädösten potentiaali. Yhä useammat yritykset ovat valmiita maksamaan palkkiota teräksestä, jonka hiilijalanjälki on pienempi.

Kaivosteollisuuden ja muun raskaan teollisuuden päästöjen leikkaamisen odotetaan olevan suurempi haaste kuin autojen tai voimalaitosten puhdistaminen. Tämä johtuu tarpeesta käyttää valtavia uuneja ja muita laitteita, joille ei ole laajalti saatavilla sähköisiä vaihtoehtoja.

Nämä tekijät saavat monet valmistajat tutkimaan vetypolttoaineen mahdollisuuksia. Cleveland-Cliffsillä, joka omistaa ja operoi Hibbing Taconitea, on on jo sitoutunut rahoittamaan vetyvoimaprojektia Toledon laitoksellaan. Ilman muutoksia laitokseen yhtiö sanoo voivansa korvata jopa 30 prosenttia maakaasun kulutuksesta vedyllä. Ja laitepäivitysten ja muiden investointien myötä tämä luku voi nousta 70 prosenttiin, mikä vastaa miljoona tonnia kasvihuonekaasuja vuosittain.

Cleveland-Cliffs on myös osa liittovaltion rahoittamaa vetykeskusta, joka sijaitsee Pohjois-Indianassa. Lokakuussa yritys sai Yhdysvaltain energiaministeriön tunnustuksen kasvihuonekaasupäästöjen leikkaamisesta yli kolmanneksella.

Yhtiö ei vastannut kommenttipyyntöihin siitä, mitä sen päästöjen leikkaaminen saattaisi tarkoittaa Pohjois-Minnesotalle, mutta tutkija Rolf Weberg sanoi, että osavaltion kaivosteollisuudella on hyvät mahdollisuudet hyödyntää vetypolttoainetta.

"On käynyt ilmi, että Minnesota on ylivoimaisesti kilpailukykyinen vihreän raudan ja teräksen valmistuksessa muiden maan osavaltioiden ulkopuolella", sanoi Weberg, Minnesota-Duluthin yliopiston luonnonvaratutkimuslaitoksen johtaja. ”Meillä on käytännössä kaikki resurssit, mukaan lukien tulevaisuuden energian ja veden saatavuus infrastruktuuri. Kaikki mitä tarvitset vetypohjaiseen lähestymistapaan vihreän raudan ja teräksen valmistukseen."

Keskustelut vetyenergian tulevaisuudesta ovat vasta alkamassa.

"Minnesotan teollisuus on investoinut valmistautuakseen tähän", Weberg sanoi. "Minnesotalle on jännittävä tilaisuus tarttua, ja keskustelu on vasta alkanut. Tämä on mahdollisuus todella johtaa panosta tällä alueella ja tehdä se myös yhdessä vihreän vedyn ja vihreän teräksen kanssa.