Minnesota Iron Range-jén a gyártók hidrogén-üzemanyagot keresnek a kibocsátás csökkentése érdekében

Újra kiadta Platón

Követő: 0

A következő történetet az Energy News Network készítette a KAXE/KBXE független, nonprofit közösségi rádióállomással együttműködésben Minnesota északi részén.

A regionális hidrogén-partnerség vezetője a feltörekvő üzemanyagforrás felhasználását vizsgálja annak érdekében, hogy a minnesotai Iron Range vezető szerepet tölthessen be a zöldacél gyártásában.

„Igen, minden bizonnyal nagy lehetőségek rejlenek benne” – mondta Tom Erickson, a Heartland Hydrogen Hub elnök-vezérigazgatója. hét regionális projekt egyike nemrégiben az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma finanszírozta a hidrogén-üzemanyag-termelés beindítását. "A hidrogén első nyilvánvaló felhasználása a takonit (bányászat) iparban csupán az elektromos áram előállítása."

Az Egyesült Államok kormánya milliárdokat fektet be regionális hidrogéntermelési csomópontok fejlesztésébe, amelyek célja az ellátás növeléséhez szükséges infrastruktúra ösztönzése és a költségek elégséges csökkentése ahhoz, hogy kereskedelmileg életképes legyen.

A hidrogén égéskor csak vízgőzt és meleg levegőt bocsát ki, de jellemzően földgázból állítják elő olyan folyamat során, amely magas üvegházhatású gázkibocsátást eredményez. A Heartland Hidrogén Hub megújuló energiát és atomenergiát fog használni, hogy megpróbálja csökkenteni az éghajlati hatást, valamint az árcédulát.

A kezdeti hangsúly az ammóniás műtrágyák hidrogén-ellátásán lesz, de Erickson szerint ugyanez a kibocsátás helyettesítheti a szén-intenzívebb tüzelőanyagokat is, amelyeket az Iron Range takonit bányászati műveleteinek fűtésére és energiaellátására használnak.

"Ez az ipar sok földgázt használ fel hő- és hőrendszerekhez, valamint a pelletgyártáshoz" - mondta Erickson. „Egy kicsit másképp kellene megtervezni (a rendszereket), de minden bizonnyal hozzáadhatna ehhez némi hidrogénenergiát, és ebből a szempontból csökkentheti a károsanyag-kibocsátást.”

Molekulák manipulálása

Az univerzum legelterjedtebb elemét, a hidrogént történelmileg nehéz volt energiává hasznosítani. Az 1937-es hindenburgi katasztrófa egy hírhedt példa, amely bemutatja a hidrogén robbanásveszélyes tulajdonságait.

„Nem bányászhatod. Nem lehet csövet a földbe dugni, majd hidrogént felvinni. Másból kell előállítani. Ez a legkisebb molekula, amelyet a legnehezebb csapdába ejteni” – magyarázta Erickson. „Ezt a legnehezebb mozogni, ha már elkészítettük, ezért van néhány dolog, amin túl kell lépnünk, és mögé kell állnunk, hogy új innovatív ötletekkel álljunk elő, hogy valóban csökkentsük a költségeket.”

A legtöbb kereskedelemben kapható hidrogént ma úgy állítják elő, hogy a hidrogénatomokat elválasztják a metántól nagy hő és nyomás alatt, számos ipari létesítményben pedig földgázt használnak metánforrásként. Ezzel a módszerrel hidrogén, szén-monoxid és viszonylag kis mennyiségű szén-dioxid keletkezik.

Kiderült, hogy Minnesota rendkívül versenyképes a zöld vas és acél előállításában, az ország többi államán túl.

Az elektrolízis elektromos áram segítségével leválasztja a hidrogént a vízből. Ez a módszer az oxigénen és a hidrogénen kívül nem hoz létre semmilyen mellékterméket vagy kibocsátást. Ez az energiaügyi minisztérium hidrogénenergiába való beruházásának elsődleges célja.

A Heartland Hydrogen Hub projektjei várhatóan évente nagyjából 1 millió tonnával csökkentik a szén-dioxid-kibocsátást, ami 220,000 XNUMX benzinüzemű autónak felel meg.

Erickson – aki egyben az Észak-Dakotai Egyetem feltáró kutatási igazgatója is – elmondta, hogy a hidrogén szélesebb körű felhasználására szolgáló infrastruktúra a jövőben lesz.

„A hajózás – akár vonatok, akár nagy mennyiségű olajat szállító hajók – még nagyobb célpontok” – mondta. "Talán még egy kicsit könnyebb célpontok a hidrogén üzemanyag alkalmazásához."

Erickson, akinek nagyapja és számos más rokona az Iron Range takonitbányáiban dolgozott, elmondta, hogy a jobb minőségű takonitpellet előállításának technológiáját tanulmányozták Keewatinban, ahol a US Steel 150 millió dollárt tervez befektetni egy új, magasabb minőségű takonitgyárba.

"A tartomány emberei megvizsgálták a (magasabb minőségű takonit pelleteket), amelyeket földgázból, szénből származó gázokból és természetesen hidrogénből állítanak elő" - mondta Erickson.

A Heartland Hydrogen Hub jelenleg a koncepció fejlesztési fázisában van, és Erickson elmondta, hogy izgatottan várja a jövő energetikai technológiáját.

"Amiért a legjobban izgatott vagyok, hogy elkezdhetem a hidrogén nagyobb léptékű előállítását" - mondta. „Miután elkezdjük gyártani, elkezdhetünk más módokat találni a társadalom számára előnyös dolgok hasznosítására, más módokat a molekula manipulálására… tiszta, megbízható és fenntartható energiát biztosítani.”

Meleg érzés

Az acélt sok hő felhasználásával állítják elő, és a világ acélgyártási kapacitásának 57 százalékára még mindig a szénnel működő nagyolvasztókat használják. Ez csökkenés az előző évhez képest, amikor a világ acélkapacitásának 67 százaléka nagyolvasztóval készült. világszerte elmozdulást jelent az elektromos ívkemencék technológiája felé.

Az Iron Range kellékei az ország vasércének háromnegyede, amelyből acél készül. Az olyan acélgyártók, mint a US Steel és a Cleveland-Cliffs, amelyek az Iron Range bányászati tevékenységét birtokolják, egyre nagyobb nyomást tapasztalnak a kormányok, a befektetők és az ügyfelek részéről, hogy csökkentsék éghajlati kibocsátásukat. Ez nem csak a jövőbeli környezetvédelmi szabályozás lehetősége. Egyre több vállalat hajlandó felárat fizetni a kisebb szénlábnyomú acélért.

A bányászat és más nehézipar károsanyag-kibocsátásának csökkentése várhatóan nagyobb kihívás lesz, mint az autók vagy erőművek megtisztítása. Ennek az az oka, hogy hatalmas kemencéket és más olyan berendezéseket kell táplálni, amelyekhez nem állnak rendelkezésre széles körben elektromos alternatívák.

Ezek a tényezők sok gyártót arra késztetnek, hogy felfedezzék a hidrogén üzemanyagban rejlő lehetőségeket. A Hibbing Taconite tulajdonosa és üzemeltetője Cleveland-Cliffs rendelkezik már elkötelezte magát egy hidrogénenergia-projekt finanszírozására Toledói gyárában. Az üzem módosítása nélkül a cég szerint a földgázfelhasználás akár 30 százalékát is hidrogénnel lehetne helyettesíteni. A berendezések korszerűsítésével és egyéb beruházásokkal ez a szám 70 százalékra emelkedhet, ami évente 1 millió tonna üvegházhatású gázt jelent.

A Cleveland-Cliffs része egy szövetségi finanszírozású hidrogénközpontnak is, amely Indiana északi részén található. Októberben a céget az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma is elismerte üvegházhatású gázok kibocsátásának több mint egyharmadával való csökkentése miatt.

A vállalat nem válaszolt arra a megkeresésekre, hogy kibocsátás-csökkentési erőfeszítései mit jelenthetnek Minnesota északi részén, de Rolf Weberg kutató szerint az állam bányászata jó helyzetben van a hidrogénüzemanyag felhasználására.

„Kiderült, hogy Minnesota messze versenyképes a zöld vas és acél előállítása terén, az ország többi államán túl” – mondta Weberg, a Minnesota-Duluth Egyetem Természeti Erőforrás Kutatóintézetének ügyvezető igazgatója. „Lényegében az összes erőforrással rendelkezünk, beleértve a jövő energiaellátását és a vízhez való hozzáférést biztosító infrastruktúrát is. Minden, amivel rendelkeznie kell a zöld vas és acél előállításának hidrogén alapú megközelítéséhez.”

A hidrogénenergia jövőjéről szóló beszélgetések még csak most kezdődnek.

„A minnesotai ipar befektet, hogy felkészüljön erre” – mondta Weberg. „Izgalmas lehetőség Minnesota számára, hogy felkarolja, és a beszélgetés még csak most kezdődött. Ez egy lehetőség arra, hogy valóban vezető szerepet töltsünk be ezen a területen, és ezt a zöld hidrogénnel és a zöld acéllal együtt is megtegyük.”