Syntetická paliva ve Spojených státech - Synthetic fuels in the United States

Hlavní článek: Syntetická paliva

V Spojené státy, syntetická paliva mají stále větší význam kvůli ceně ropa a geopolitické a ekonomické úvahy.

Dějiny

Hlavní článek: Program syntetických kapalných paliv

Syntetická výroba kapalných paliv (tj., benzín a ropné náhražky) ve Spojených státech má dlouhou historii. V 19. století vyráběly desítky zařízení ropu, plyn, mastnotu a parafín z uhlí, ale do roku 1873, levné ropa způsobil poslední uhelný olej závod zavřít. Obchodní měřítko těžba břidlicového oleje začala v roce 1857 v břidlicový olej odsekne odsekne Devonský ropná břidlice podél Ohio River Valley.[1] Po objevu ropy v roce 2006 Pensylvánie v roce 1859, ropná břidlice bylo obtížné konkurovat a do roku 1861 byly odstaveny.[2]

Bezprostředně předtím se rozšířil průmysl ropných břidlic první světová válka kvůli omezenému přístupu ke konvenčním ropným zdrojům a hromadné výrobě osobních a nákladních automobilů, což doprovázelo zvýšení spotřeby benzínu. The Úřad zásob námořních ropných a ropných břidlic byla založena v roce 1912. Rezervy byly považovány za možný nouzový zdroj paliva pro armádu, zejména pro Námořnictvo.[3]

The United States Bureau of Mines nejprve studoval těžbu olej z ropná břidlice v letech 1925 - 1928. V letech 1928 až 1944 předsednictvo experimentovalo s zkapalňování uhlí podle hydrogenace za použití Bergiusův proces. Zkušební jednotka malého rozsahu postavená v roce 1937 měla kontinuální přísun uhlí 100 liber za den. Použité metodiky prošly v tomto období rozsáhlým vývojem, který přinesl významné zvýšení efektivity a vyvrcholil Karrickův proces.

Zákon o syntetických kapalných palivech schválený 5. dubna 1944 povolil použití 30 milionů dolarů po dobu pěti let. V letech 1945 až 1948 byly poblíž vybudovány nové laboratoře Pittsburgh. Syntetický amoniak rostlina Louisiana, Missouri (Missouri Ordnance Works ) byl z armády převeden do programu v roce 1945. Závod byl přeměněn na zkušební zařízení na hydrogenaci uhlí. Do roku 1949 mohla rostlina vyprodukovat 200 barelů (32 m3) oleje denně pomocí Bergiusův proces. Část personálu byla Němec vědci, kteří byli z Německa vytěženi Provoz kancelářské sponky.

V roce 1948 byl program prodloužen na osm let a financování zvýšeno na 60 milionů $. V závodě v Louisianě bylo postaveno druhé zařízení, tentokrát s využitím Fischer-Tropschův proces. Dokončena v roce 1951, závod produkoval pouze 40 000 amerických galonů (150 m)3) paliva. V roce 1953 vedl nový republikán Výbor pro přidělování domů ukončila financování výzkumu a závod v Missouri byl vrácen do Ministerstvo armády.

The United States Bureau of Mines otevřel demonstrační důl na ropné břidlice v Anvils Point, západně od Rifle, Colorado, která fungovala v malém měřítku.[3] Na začátku šedesátých let TOSCO (The Oil Shale Corporation) otevřel podzemní důl a poblíž postavil experimentální závod Padák, Colorado. To bylo uzavřeno v roce 1972, protože cena produkce převyšovala náklady na dováženou ropu.[3][4][5] V roce 1951 se americké ministerstvo obrany začalo zajímat o ropné břidlice jako alternativní zdroj pro výrobu a Tryskové palivo.[4]

V důsledku Ropná krize z roku 1973, námořnictvo a Úřad námořních ropných a ropných břidlicových rezervací zahájily hodnocení vhodnosti ropných břidlic pro vojenská paliva, jako jsou trysková paliva, lodní paliva a těžký topný olej. Tryskové palivo JP-4 na bázi břidlicového oleje se vyrábělo až do začátku 90. let, kdy bylo nahrazeno benzínem JP-8 na bázi petroleje.[4] V roce 1974 Ministerstvo vnitra Spojených států vyhlásila program leasingu ropných břidlic v oblastech ropných břidlic v roce 2006 Colorado a Utah. V roce 1979, po druhá ropná krize, Americký kongres schválil Zákon o energetické bezpečnosti tvořící Corporation of Synthetic Fuels a schválil až 88 milionů dolarů na projekty syntetických paliv. Americké ministerstvo energetiky také vytvořilo svůj program syntetických paliv, který podporoval rozsáhlý rozvoj ropných břidlic a byl zapojen do prototypových nájemních kolejí v oblasti Piceance v oblasti Rio Blanco v Coloradu.[6] V roce 1980 mu byl přidělen rozpočet ve výši 2,616 miliardy dolarů na tři projekty syntetického paliva.[6]

Americký průmysl syntetických paliv se zhroutil, když ceny ropy poklesly na začátku 80. let. 2. května 1982, známé jako „Černá neděle“, Exxon zrušila svých 5 miliard USD Colony Shale Oil Project u Padák, Colorado kvůli nízkým cenám ropy a vyšším výdajům, propouštění více než 2 000 pracovníků a zanechání stopy zabavování domů a bankrotů malých podniků.[7][8] V roce 1986 prezident Ronald Reagan podepsal do práva Konsolidovaný souhrnný zákon o smíření rozpočtu z roku 1985 který mimo jiné zrušil Spojené státy Program syntetických kapalných paliv.[4] Nové projekty syntetických paliv byly zahájeny v roce 2000 (desetiletí) kvůli ropa ceny a geopolitické a ekonomické úvahy.

Zásoby uhlí

USA mají 26% známých zásob uhlí na Zemi. To je dostatečné k tomu, aby podle nejnižších odhadů trvalo stovky let, což představuje 90% Americké energetické rezervy. Uhlí je fosilní palivo, a proto může během několika stovek let podléhat možnému vyčerpání. Pokud jde o získanou energii, uhlí vyvrcholilo v roce 1998, a přestože objemy výroby vzrostly, čistá energie nikoli, což lze vysvětlit snížením produkce vysoce kvalitního uhlí, jako je bituminózní a antracit. Americké rezervy jsou přibližně 45% živičné a antracitové.

Energetická hodnota veškerého známého zpětně získatelného uhlí na světě je 27 zettajoulů, přičemž se očekává, že vydrží 164 let. (Viz „Uhlí“)

Z toho samotné americké rezervy tvoří 7,02 zettajoulů. US DOE odhaduje zásoby uhlí na 1 081 279 milionů čistých tun (9,81 × 1014 kg), neboli asi 4 786 miliard (4,7 bil.) Barelů ropného ekvivalentu. Množství uhlí spáleného v roce 2001 bylo vypočteno jako 2 337 gigaton ropného ekvivalentu, neboli asi 46 milionů barelů (7 300 000 m3) ekvivalentu oleje za den. Pokud by spotřeba pokračovala takovým tempem, tyto rezervy by vydržely asi 285 let.

Produkce syntetická paliva z amerických uhelných aktiv představuje účinný prostředek ke snížení závislosti USA na dovážené ropě, snížení obchodních deficitů a poskytnutí hospodárnější energie, než nabízejí současné trhy. (Viz „Princetonská univerzita: Zvýšená účinnost automobilového paliva a syntetická paliva; alternativy ke snížení dovozu ropy“ níže)

Ekonomická životaschopnost

Z uhlí se dlouho těžily oleje, včetně ropy. Výrobní závody byly v 80. letech 19. století pouze odstaveny, protože ropa zlevnila než zkapalňování uhlí. Samotná schopnost však nikdy nezmizela. Osm let pilotních testů společnosti Karrick potvrzuje, že státy, města nebo dokonce menší města mohou vyrábět vlastní plyn a vyrábět vlastní elektřinu.

John Winslow, Laboratories Technology Manager pro uhelná paliva v USA SRNA Národní laboratoř energetických technologií (NETL) odhaduje, že závod produkující 30 000 barelů (4800 m3) tekutého uhlí za den (4 800 m³ / d) může udržet náklady na 35–40 USD za barel. Toto zjištění byl představen na Coal Utilization Technologies Workshop, 22. září 2004, v Národním výzkumném středisku pro uhlí a energii, Morgantown, WV. Toto setkání bylo součástí semináře Energy Roadmap Workshop Series, který zadal guvernér Západní Virginie Bob Wise.

Potenciální velikost trhu je značná, samotný dovoz ropných produktů do USA v roce 2005 činil 251,6 miliardy USD, 302,5 miliardy USD v roce 2006, 331,2 miliard USD v roce 2007 a 386,3 miliard USD v roce 2008, všechny rekordy, za 4 roky celkem 1,27 bilionu USD. (Viz níže „Statistika zahraničního obchodu USA Census Bureau 2008“).

Navrhované projekty

Ve Spojených státech postupuje řada různých projektů syntetických paliv vpřed, přičemž první se očekává, že vstoupí do komerčního provozu od roku 2013.

American Clean Coal Fuels, in their Illinois Clean Fuels projekt vyvíjí 30 000 barelů (4800 m3) za den biomasa a uhlí na kapaliny + zachycování a sekvestrace uhlíku projekt v Oaklandu v Illinois. Očekává se, že projekt bude online v roce 2013.[9]

Baard Energy, v jejich Ohio River Clean Fuels projekt, vyvíjí 53 000 barelů / den (8 400 m3/ d) Projekt uhlí a biomasy na kapaliny + zachycování a sekvestrace uhlíku.[10]

DKRW plánuje a 15 000–20 000 barelů (3200 m3) Za den uhlí na kapaliny + zařízení na zachycování a sekvestraci uhlíku v Medicine Bow Wyoming. V březnu 2013 projekt stále nedokončil financování navrhovaného závodu v hodnotě 2 miliard USD.[11]

Opuštěné projekty

Rentech vyvíjel 29 600 barelů (4710 m3) za den uhlí a biomasa na kapaliny + zařízení na zachycování a sekvestraci uhlíku v Natchez Mississippi. Projekt je nyní opuštěn a společnost neplánuje žádný nezávislý vývoj energetických projektů.[12][13]

Počáteční spotřebitelé

Ve Spojených státech převzala letecká komunita vedoucí úlohu při vytváření významného amerického trhu se syntetickým palivem. Kromě svých certifikačních snah letectvo Spojených států veřejně oznámilo svůj záměr zásobit polovinu svých vnitrostátních letů v USA syntetickým palivem do roku 2016.[14] Obchodní letecký průmysl ve spolupráci s potenciálními dodavateli prostřednictvím CAAFI také tvrdě tlačí k zajištění zdrojů paliva.[15] V roce 2008 bylo americkému ministerstvu obrany rovněž povoleno uzavřít víceletou smlouvu na nákup syntetického paliva. V kapitole 141 hlavy 10 Zákon Spojených států, byl vedoucí agentury oprávněn nakupovat syntetická paliva po dobu nepřesahující 25 let.[16] Značný zájem byl také prokázán v provozech komunálních a užitkových vozových parků, železnic a dokonce i rafinérií, které chtějí používat syntetická paliva jako směsnou látku.

The Ministerstvo energetiky Spojených států projekty, že domácí spotřeba syntetického paliva vyrobeného z uhlí a zemního plynu vzroste na 3,7 milionu barelů (590 000 m3) za den v roce 2030 na základě ceny 57 $ za barel s vysokým obsahem síry (Roční energetický výhled na rok 2006, tabulka 14, str. 52 ). První průzkumy, jako jsou průzkumy prováděné Americký národní normalizační institut (ANSI) v 80. letech za účelem vytvoření technického rámce pro aplikace plynových turbín se syntetickým palivem uvedli respondenti plány na budoucí přijetí tohoto typu paliva.[17] To se dnes ukazuje na rostoucím využití zplyňování uhlí, zejména v komerčních provozech, jako je Texaco zplynovače ve společnosti Kingsport, Tennessee, která vyrábí syntetický plyn pro výrobu methanolu a další chemikálie používané při výrobě energie na bázi plynové turbíny.[18]

Nepřeprava „synfuel“

Četné americké společnosti (TECO, Energie pokroku, DTE, Marriott ) také využili výhod na bázi uhlí dobropisy na pohonné hmoty založena v 70. letech, avšak mnoho produktů, které jsou způsobilé pro získání dotace, nejsou skutečná syntetická paliva.[Citace je zapotřebí ]

Uhelný průmysl v současné době využívá úvěr ke zvýšení zisků z uhelných elektráren zavedením procesu „předčištění“, který splňuje technické požadavky, a poté spaluje výsledek stejně, jako by spaloval uhlí. Někdy je částka získaná v zápočtu daně hlavním faktorem ekonomického provozu závodu. Kredit na daň z pohonných hmot se používá primárně tímto způsobem již od levné ceny plynu v 80. letech zastavil jakékoli velké úsilí o vytvoření pohonné hmoty s úvěrem a jeho pokračování je považováno za velkou výhru „vepřového projektu“ pro lobbisty uhelného průmyslu, která stojí 9 miliard dolarů ročně.[19] Celková produkce těchto synfuel v USA byla v roce 2002 odhadována na 73 milionů tun.[Citace je zapotřebí ]

Reference

  1. ^ Runnels, Russell T .; Kulstad, Robert O .; McDuffee, Clinton; Schleicher, John A. (1952). „Ropná břidlice v Kansasu“. Bulletin geologických průzkumů v Kansasu. Publikace University of Kansas (96, část 3). Citováno 2009-05-30.
  2. ^ Přehled energetických zdrojů (PDF) (21. vyd.). Světová energetická rada. 2007. ISBN  0-946121-26-5. Archivovány od originál (PDF) dne 04.04.2011. Citováno 2007-11-13.
  3. ^ A b C „O ropné břidlici“. Informační centrum o ropě břidlice, Inc.. Citováno 2007-07-28.
  4. ^ A b C d Andrews, Anthony (2006-04-13). „Ropná břidlice: historie, pobídky a politika“ (PDF). Kongresová výzkumná služba. RL33359. Citováno 2008-12-24. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  5. ^ Chandler, Graham (2006). „USA považují Albertu za model rozvoje ropných břidlic“ (PDF). Alberta Oil. 2 (4): 16–18. Archivovány od originál (PDF) dne 12.10.2007. Citováno 2007-06-24.
  6. ^ A b Andrews, Anthony (2011). Ropná břidlice: historie, pobídky a politika. Washington, D.C .: Publishing DIANE. p. 48. ISBN  9781437938401.
  7. ^ „Ropná břidlice - obrovský potenciál, ale ...?“ (PDF). RockTalk. Oddělení minerálů a geologie Colorado Geologický průzkum. 7 (2). Duben 2004. Archivovány od originál (PDF) dne 2007-07-13. Citováno 2007-07-28.
  8. ^ Collier, Robert (04.09.2006). „Koaxiální ropa z obrovských ložisek břidlice v USA“. San Francisco Chronicle. Citováno 2008-05-14.
  9. ^ „Web American Clean Coal Fuels, Projects section“. Archivovány od originál dne 2010-04-09. Citováno 2009-06-24.
  10. ^ „Web společnosti Baard Energy, sekce Čistá paliva v řece Ohio“. Archivovány od originál dne 25. 2. 2009. Citováno 2009-06-24.
  11. ^ Dustin Bleizeffer (31. března 2013). „Dlouhodobě zpožděné elektrárně na přeměnu uhlí DKRW stále chybí úplné financování“. WyoFile. Citováno 2013-08-25.
  12. ^ „Rentech, Inc. Form 8-K Aktuální zpráva“. Citováno 2012-02-12.
  13. ^ „RENTECH REPORTTS 2011 AKTIVITY A FINANČNÍ VÝSLEDKY“. Citováno 2012-02-12.
  14. ^ „Americké letectvo plánuje závod na přeměnu uhlí na palivo“. Fox News. 2008-03-24. Citováno 2009-06-24.
  15. ^ „Iniciativa, funkce a zaměření komerčních alternativních leteckých paliv“. Citováno 2009-06-24.
  16. ^ Kongres USA (2008). Spojené státy americké Kongresové záznamy a debaty ze 110. kongresu Druhé zasedání Svazek 154 - část 12. Washington, DC: Vládní tiskárna. p. 16240.
  17. ^ Clark, John; DeCorso, Mario (1981). Stacionární alternativní paliva s plynovou turbínou. Philadelphia, PA: ASTM International. p. 5. ISBN  9780803102583.
  18. ^ Rich, John (2008). Technologie čistého uhlí: koprodukce energie, paliv a chemikálií. Washington, D.C .: Publishing DIANE. p. 14. ISBN  9781437900866.
  19. ^ „Magický způsob, jak vydělat miliardy“. Čas. 2006-02-26. Citováno 2010-05-24.

externí odkazy