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

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

Aşağıdaki hikaye Energy News Network tarafından, kuzey Minnesota'daki bağımsız, kar amacı gütmeyen bir topluluk radyo istasyonu olan KAXE/KBXE ile işbirliği içinde hazırlanmıştır.

Bölgesel bir hidrojen ortaklığının lideri, Minnesota'daki Iron Range'in yeşil çelik üretiminde lider olmasına yardımcı olmak için ortaya çıkan yakıt kaynağını kullanmayı araştırıyor.

Heartland Hydrogen Hub'ın başkanı ve operasyon sorumlusu Tom Erickson, "Evet, kesinlikle büyük bir potansiyele sahip" dedi. yedi bölgesel projeden biri Yakın zamanda hidrojen yakıtı üretimini başlatmak için ABD Enerji Bakanlığı tarafından finanse edildi. "Taconite (madencilik) endüstrisinde hidrojenin ilk belirgin kullanımı sadece elektrik üretmektir."

ABD hükümeti, arzı artırmak ve maliyeti ticari açıdan uygun hale getirecek kadar düşürmek için gereken altyapıyı teşvik etmeyi amaçlayan bölgesel hidrojen üretim merkezleri geliştirmek için milyarlarca dolar yatırım yapıyor.

Hidrojen yakıldığında yalnızca su buharı ve sıcak hava yayar, ancak genellikle yüksek sera gazı emisyonlarına neden olan bir süreçte doğal gazdan üretilir. Heartland Hidrojen Merkezi İklim etkisini ve fiyat etiketini azaltmak için yenilenebilir enerji ve nükleer enerji kullanacak.

Başlangıçta odak noktası amonyak gübresi için hidrojen tedariki olacak, ancak Erickson aynı çıktının aynı zamanda Iron Range'deki takonit madenciliği operasyonlarını ısıtmak ve çalıştırmak için kullanılan daha karbon yoğun yakıtların da yerini alabileceğini söyledi.

Erickson, "Bu endüstri, pelet üretimi için ısı ve termal sistemler için çok fazla doğal gaz kullanıyor" dedi. "Sistemleri oldukça farklı bir şekilde tasarlamanız gerekir, ancak buna kesinlikle bir miktar hidrojen gücü ekleyebilir ve bu açıdan emisyonları azaltabilirsiniz."

Molekülleri manipüle etmek

Evrende en bol bulunan element olan hidrojenin enerjiye dönüştürülmesi tarihsel olarak zor olmuştur. 1937 Hindenburg Felaketi, hidrojenin patlayıcı özelliklerini gösteren kötü bir örnektir.

“Onu çıkaramazsınız. Yere bir boru sokup sonra hidrojeni yukarı çıkaramazsınız. Onu başka bir şeyden üretmek zorundasınız. Erickson, "Bu, en küçük ve yakalanması en zor moleküldür" diye açıkladı. "Bir kez ürettikten sonra hareket etmesi en zor olanıdır, bu yüzden maliyetleri gerçekten düşürmek için yeni yenilikçi fikirler bulmak için üstesinden gelmemiz ve geride kalmamız gereken bazı şeyler var."

Günümüzde ticari hidrojenin çoğu, hidrojen atomlarının metandan yüksek ısı ve basınç altında ayrılmasıyla üretiliyor ve birçok endüstriyel tesis metan kaynağı olarak doğal gazı kullanıyor. Bu yöntem hidrojen, karbon monoksit ve nispeten az miktarda karbondioksit üretir.

Minnesota'nın yeşil demir ve çelik üretiminde ülkedeki diğer eyaletlerin ötesinde oldukça rekabetçi olduğu ortaya çıktı.

Elektroliz, elektrik akımı kullanarak hidrojeni sudan ayırır. Bu yöntem oksijen ve hidrojen dışında herhangi bir yan ürün veya emisyon yaratmaz. Enerji Bakanlığı'nın hidrojen enerjisine yaptığı yatırımın ana odak noktası budur.

Heartland Hidrojen Merkezi projelerinin karbon emisyonlarını yılda yaklaşık 1 milyon metrik ton, yani 220,000 benzinli araca eşdeğer azaltması bekleniyor.

Aynı zamanda Kuzey Dakota Üniversitesi'nde keşif araştırmaları direktörü olan Erickson, hidrojenin daha geniş ölçekte kullanılmasına yönelik altyapının gelecekte olacağını söyledi.

"Nakliye, ister trenler olsun ister büyük miktarlarda petrol taşıyan gemiler olsun, bunlar daha da büyük hedeflerdir" dedi. "Hatta hidrojen yakıtının uygulanması için hedefler biraz daha kolay olabilir."

Büyükbabası ve diğer birçok akrabası Iron Range'deki takonit madenlerinde çalışan Erickson, US Steel'in yeni bir yüksek kaliteli takonit tesisine 150 milyon dolar yatırım yapmayı planladığı Keewatin'de daha yüksek kalitede takonit peletleri üretme teknolojisi üzerinde çalışıldığını söyledi.

Erickson, "Range'deki insanlar doğal gazdan, kömürden türetilmiş gazlardan ve tabii ki hidrojenden üretilen (yüksek dereceli takonit peletlerine) baktılar" dedi.

Heartland Hidrojen Merkezi şu anda konsept geliştirme aşamasındadır ve Erickson, enerji alanında geleceğe yönelik gelişen teknolojiden heyecan duyduğunu söyledi.

"En çok heyecanlandığım şey daha büyük ölçekli hidrojen üretimini görmeye başlamak" dedi. “Bir kez üretmeye başladığımızda, topluma avantaj sağlayan şeyleri kullanmanın başka yollarını, molekülü manipüle etmenin farklı yollarını bulmaya başlayabiliriz…. temiz, güvenilir ve sürdürülebilir enerji sağlamak.”

Sıcağı hissetmek

Çelik çok fazla ısı kullanılarak üretiliyor ve kömürle çalışan yüksek fırınlar hâlâ küresel çelik üretim kapasitesinin yüzde 57'sinde kullanılıyor. Bu, dünya çelik kapasitesinin yüzde 67'sinin yüksek fırınlar kullanılarak üretildiği bir önceki yıla göre bir düşüş. dünya çapında elektrik ark ocağı teknolojisine doğru bir geçişe işaret ediyor.

Demir Aralığı malzemeleri ülkenin demir cevherinin dörtte üçüçeliğin yapıldığı yer. Iron Range'deki madencilik operasyonlarına sahip olan US Steel ve Cleveland-Cliffs gibi çelik üreticileri, iklim emisyonlarını azaltmaları için hükümetlerden, yatırımcılardan ve müşterilerden artan baskı görüyor. Bu sadece gelecekteki çevresel düzenlemelerin potansiyeli değil. Daha fazla şirket daha küçük karbon ayak izine sahip çelik için prim ödemeye hazır.

Madencilik ve diğer ağır endüstrilerden kaynaklanan emisyonların azaltılmasının, arabaları veya enerji santrallerini temizlemekten daha büyük bir zorluk olması bekleniyor. Bunun nedeni, elektrikli alternatiflerin yaygın olarak bulunmadığı devasa fırınlara ve diğer ekipmanlara güç sağlama ihtiyacıdır.

Bu faktörler birçok üreticiyi hidrojen yakıtının potansiyelini keşfetmeye yönlendiriyor. Hibbing Taconite'in sahibi ve işletmecisi olan Cleveland-Cliffs, Toledo fabrikasında bir hidrojen enerjisi projesini finanse etmeye zaten kararlıydı. Şirket, tesiste herhangi bir değişiklik yapılmadan doğalgaz tüketiminin yüzde 30'a kadarının hidrojenle değiştirilebileceğini söylüyor. Ekipman iyileştirmeleri ve diğer yatırımlarla bu rakam yüzde 70'e yükselebilir ve bu da her yıl 1 milyon metrik ton sera gazına karşılık gelebilir.

Cleveland-Cliffs aynı zamanda kuzey Indiana merkezli, federal olarak finanse edilen bir hidrojen merkezinin de parçası. Ekim ayında şirket ABD Enerji Bakanlığı tarafından tanındı Sera gazı emisyonlarını üçte birden fazla azaltmak için.

Şirket, emisyon azaltma çabalarının kuzey Minnesota için ne anlama gelebileceğine ilişkin yorum taleplerine yanıt vermedi ancak araştırmacı Rolf Weberg, eyaletin madencilik endüstrisinin hidrojen yakıtından yararlanmak için iyi bir konumda olduğunu söyledi.

Minnesota Üniversitesi-Duluth Doğal Kaynak Araştırma Enstitüsü'nün genel müdürü Weberg, "Minnesota'nın yeşil demir ve çelik üretiminde ülkedeki diğer eyaletlerin ötesinde açık ara oldukça rekabetçi olduğu ortaya çıktı" dedi. “Geleceğin enerjisine ve suya erişime yönelik altyapı da dahil olmak üzere esasen tüm kaynaklara sahibiz. Yeşil demir ve çeliğin hazırlanmasında hidrojen bazlı bir yaklaşım için ihtiyacınız olan her şey.”

Hidrojen enerjisinin geleceği hakkındaki konuşmalar daha yeni başlıyor.

Weberg, "Minnesota endüstrisi buna hazırlanmak için yatırım yapıyor" dedi. "Minnesota'nın bunu benimsemesi heyecan verici bir fırsat ve konuşma daha yeni başladı. Bu, bu alandaki atağa gerçekten liderlik etmek ve bunu yeşil hidrojen ve yeşil çelikle birlikte yapmak için bir fırsattır."