Proizvajalci na območju Iron Range v Minnesoti raziskujejo vodikovo gorivo za zmanjšanje emisij

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

Naslednjo zgodbo je pripravila Energy News Network v sodelovanju s KAXE/KBXE, neodvisno, neprofitno radijsko postajo skupnosti v severni Minnesoti.

Vodja regionalnega vodikovega partnerstva raziskuje uporabo nastajajočega vira goriva, da bi Iron Range v Minnesoti postal vodilni v proizvodnji zelenega jekla.

"Da, zagotovo ima velik potencial," je dejal Tom Erickson, predsednik in glavni operativni direktor Heartland Hydrogen Hub, eden od sedmih regionalnih projektov nedavno financirano s strani Ministrstva za energijo ZDA za zagon proizvodnje vodikovega goriva. "Prva očitna uporaba vodika v takonitni (rudarski) industriji je samo proizvodnja električne energije."

Ameriška vlada vlaga milijarde v razvoj regionalnih vozlišč za proizvodnjo vodika, katerih namen je spodbuditi infrastrukturo, potrebno za povečanje ponudbe in dovolj znižati stroške, da bo komercialno uspešna.

Vodik pri zgorevanju oddaja samo vodno paro in topel zrak, vendar se običajno proizvaja iz zemeljskega plina v procesu, ki ustvarja visoke emisije toplogrednih plinov. The Heartland Hydrogen Hub bo uporabljal obnovljivo energijo in jedrsko energijo, da bi poskušal zmanjšati vpliv na podnebje, pa tudi ceno.

Začetni poudarek bo na dobavi vodika za gnojilo iz amoniaka, vendar je Erickson dejal, da bi enaka proizvodnja lahko nadomestila tudi bolj ogljično intenzivna goriva, ki se uporabljajo za ogrevanje in napajanje rudarskih dejavnosti takonita na Iron Range.

"Ta industrija uporablja veliko zemeljskega plina za ogrevanje in toplotne sisteme za proizvodnjo peletov," je dejal Erickson. "Morali bi oblikovati (sisteme) precej drugače, vendar bi zagotovo lahko temu dodali nekaj vodikove energije in s tega vidika zmanjšali emisije."

Manipulacija z molekulami

Najpogostejši element v vesolju, vodik, je bilo v preteklosti težko izkoristiti v energijo. Katastrofa Hindenburg leta 1937 je zloglasen primer, ki dokazuje eksplozivne lastnosti vodika.

»Ne moreš ga rudariti. Ne morete zatakniti cevi v zemljo, nato pa dvigniti vodik. Izdelati ga morate iz nečesa drugega. To je najmanjša molekula, ki jo je najtežje ujeti,« je pojasnil Erickson. "Najtežje se je premikati, ko ga proizvedeš, zato imamo nekaj stvari, ki jih moramo preboleti, in zaostajati za novimi inovativnimi idejami, da resnično znižamo stroške."

Večina komercialnega vodika se danes proizvaja z ločevanjem vodikovih atomov iz metana pod visoko temperaturo in pritiskom, pri čemer veliko industrijskih obratov uporablja zemeljski plin kot vir metana. Ta metoda proizvaja vodik, ogljikov monoksid in relativno majhno količino ogljikovega dioksida.

Izkazalo se je, da je Minnesota zelo konkurenčna pri izdelavi zelenega železa in jekla, poleg drugih držav v državi.

Elektroliza loči vodik iz vode s pomočjo električnega toka. Ta metoda ne ustvarja nobenih stranskih produktov ali emisij razen kisika in vodika. To je glavni cilj naložb ministrstva za energijo v vodikovo energijo.

Pričakuje se, da bodo projekti Heartland Hydrogen Hub zmanjšali emisije ogljika za približno 1 milijon metričnih ton na leto, kar je enako 220,000 avtomobilom na bencinski pogon.

Erickson, ki je tudi direktor raziskovalnih raziskav na Univerzi v Severni Dakoti, je dejal, da je infrastruktura za uporabo vodika v širšem obsegu v prihodnosti.

"Ladijski promet - ne glede na to, ali gre za vlake ali ladje, ki prevažajo velike količine nafte - so še večje tarče," je dejal. "Morda celo nekoliko lažji cilji za uporabo vodikovega goriva."

Erickson, čigar dedek in številni drugi sorodniki so delali v rudnikih takonita na Iron Rangeu, je dejal, da so tehnologijo za proizvodnjo takonitnih peletov višje kakovosti preučevali v Keewatinu, kjer namerava U.S. Steel vložiti 150 milijonov dolarjev v novo tovarno takonita višje kakovosti.

»Ljudje na območju so si ogledali (takonitne pelete višje kakovosti), proizvedene iz zemeljskega plina, iz plinov, pridobljenih iz premoga, in seveda iz vodika,« je dejal Erickson.

Heartland Hydrogen Hub je trenutno v fazi razvoja koncepta in Erickson je dejal, da je navdušen nad napredno tehnologijo v energetiki za prihodnost.

"Najbolj sem navdušen nad začetkom proizvodnje vodika v večjem obsegu," je dejal. »Ko jo začnemo proizvajati, lahko začnemo iskati druge načine za uporabo stvari, ki koristijo družbi, različne načine, kako lahko manipuliramo z molekulo …. zagotoviti čisto, zanesljivo in trajnostno energijo.«

Občutek vročine

Za izdelavo jekla se uporablja veliko toplote, plavži na premog pa se še vedno uporabljajo za 57 odstotkov svetovnih jeklarskih zmogljivosti. To je zmanjšanje v primerjavi z letom prej, ko je bilo 67 odstotkov svetovne jeklarske zmogljivosti izdelane v plavžih - označuje premik k tehnologiji elektroobločnih peči po vsem svetu.

Zaloge Iron Range tri četrtine železove rude v državi, iz katerega je izdelano jeklo. Proizvajalci jekla, kot sta U.S. Steel in Cleveland-Cliffs, ki imata v lasti rudarske dejavnosti na Iron Rangeu, se soočata z vse večjim pritiskom vlad, vlagateljev in strank, da zmanjšajo svoje podnebne emisije. Ne gre samo za potencial prihodnjih okoljskih predpisov. Več podjetij je pripravljenih plačati premijo za jeklo, ki ima manjši ogljični odtis.

Pričakuje se, da bo zmanjšanje emisij iz rudarstva in druge težke industrije večji izziv kot čiščenje avtomobilov ali elektrarn. To je zaradi potrebe po napajanju ogromnih peči in druge opreme, za katero električne alternative niso široko dostopne.

Zaradi teh dejavnikov številni proizvajalci raziskujejo potencial vodikovega goriva. Cleveland-Cliffs, ki ima v lasti in upravlja Hibbing Taconite, ima že zavezan financiranju projekta vodikove energije v svoji tovarni v Toledu. Podjetje pravi, da bi lahko brez kakršnih koli sprememb v obratu nadomestilo do 30 odstotkov porabe zemeljskega plina z vodikom. Z nadgradnjami opreme in drugimi naložbami bi se lahko ta številka dvignila na 70 odstotkov, kar bi predstavljalo 1 milijon metričnih ton toplogrednih plinov vsako leto.

Cleveland-Cliffs je tudi del zvezno financiranega vodikovega vozlišča s sedežem v severni Indiani. Oktobra je podjetje prejelo priznanje Ministrstva za energijo ZDA za zmanjšanje svojih emisij toplogrednih plinov za več kot eno tretjino.

Podjetje se ni odzvalo na prošnje za komentar o tem, kaj bi njegova prizadevanja za zmanjšanje emisij lahko pomenila za severno Minnesoto, vendar je raziskovalec Rolf Weberg dejal, da je rudarska industrija v državi v dobrem položaju za uporabo vodikovega goriva.

"Izkazalo se je, da je Minnesota daleč zelo konkurenčna pri izdelavi zelenega železa in jekla, ki presega druge države v državi," je dejal Weberg, izvršni direktor raziskovalnega inštituta za naravne vire Univerze Minnesota-Duluth. »V bistvu imamo vse vire, vključno z infrastrukturo za prihodnjo energijo in dostop do vode. Vse stvari, ki jih potrebujete za pristop, ki temelji na vodiku, za pripravo zelenega železa in jekla.«

Pogovori o prihodnosti vodikove energije se šele začenjajo.

"Industrija Minnesote je vlagala, da bi se pripravila na to," je dejal Weberg. »To je vznemirljiva priložnost za Minnesoto, ki jo lahko sprejme, in pogovor se je šele začel. To je priložnost, da resnično vodimo na tem področju in to storimo tudi v tandemu z zelenim vodikom in zelenim jeklom.«