Gas wird fest

Fast 95 Prozent der weltweit bekannten Gasfelder sind zu klein, um die erforderlichen Kosten zu rechtfertigen, indem das Gas zu einer Anlage geleitet, verflüssigt und dann auf speziell ausgerüsteten Tankern transportiert wird.

Aber einige Forscher haben eine Idee, die den Abbau dieser Felder lohnenswert machen könnte: Anstatt billigere Wege zu finden, um diese sauberer verbrennende Energiequelle als Flüssigkeit von A nach B zu transportieren, warum nicht Erdgas in eine feste Substanz verwandeln, die einfacher und günstiger zu transportieren?

Welche der folgenden Aussagen ist kein Hinweis auf eine aufkeimende Krise?

Die japanischen Forscher Hajime Kanda von Mitsui Engineering and Shipbuilding in Tokio und Yasuhara Nakajima vom japanischen National Maritime Research Institute glauben, mit Hilfe von Hydraten, festen Kristallen, in denen Erdgas, das hauptsächlich aus Methan besteht, im Wasser eingeschlossen ist, eine Lösung gefunden zu haben Moleküle.



Seit Jahrzehnten suchen Forscher nach Wegen, diese Kristalle aus ihren Tiefseevorkommen zu sammeln und eine erwartete Erdgasernte zu ernten. Kanda und Nakajima verfolgen einen gegenteiligen Ansatz. Anstatt Methan zu extrahieren von Hydrate, sie wollen Methan umwandeln hinein Hydrate – im Wesentlichen, die das farb- und geruchlose Gas in kleine Pellets umwandeln, die leicht gelagert, transportiert und schließlich wieder in Erdgas umgewandelt werden können. Vor einigen Monaten hat Mitsui in Zusammenarbeit mit der Universität Osaka eine Demonstrationsanlage in der Nähe von Tokio eröffnet, um das Konzept zu fördern und zu zeigen, dass es funktioniert. Wenn sich das Verfahren von Mitsui als machbar und wirtschaftlich erweist, könnten viele unerschlossene Erdgasvorkommen zu lebenswichtigen Energiequellen werden.

Anfang der 90er Jahre erregte die Umwandlung von Erdgas in eine Hydratform für einen günstigeren Transport Aufmerksamkeit. Norwegische Erdölingenieure schlugen die Idee zuerst vor, nachdem sie die Transportökonomie von flüssigem Erdgas mit Erdgashydraten verglichen hatten, da sie wussten, dass Hydrate große Mengen Erdgas auf kleinem Raum speichern können. Mehr als 180 Standard-Kubikfuß Gas können in einem Kubikfuß Hydrat gespeichert werden, sagt Rudy Rogers, Professor für Chemieingenieurwesen an der Mississippi State University und eine Autorität für die industrielle Nutzung von Gashydraten.

Ein weiterer großer Vorteil: Der Transport von Erdgas in Form von Hydraten kann bei höheren Temperaturen und niedrigerem Druck erfolgen als bei flüssigem Erdgas, und die Entzündungsgefahr beim Transport ist viel geringer, erklärt Hugh Guthrie, der Erdgas am National Energy des US-Energieministeriums studiert. Technologielabor in Morgantown, WV. Ein Großteil der hohen Kosten für Flüssigerdgas entsteht durch die Temperatur- und Druckanforderungen an Rohrleitungen, Versand und Lagereinrichtungen.

Die Herstellung der Hydrate erfordert das Mischen von Erdgas mit Wasser in einem kontinuierlich gerührten Tankreaktor. Wenn Gas von unten in das Wasser geleitet wird, bilden sich an der Oberfläche der Gasblasen Hydrate. Das Entfernen des Restwassers hinterlässt einen Rückstand von Hydratpulver. Kanda und Nakajima planen eine Produktionsanlage für Hydrat-Pellets in der Nähe von Gasfeldern in Südostasien. Von dort würde ein Pelletstransporter die Hydratladung zu den Anlagen transportieren, wo die Pellets wieder in Gas umgewandelt und zum Markt geleitet würden.

kannst du es schaffen

Die Demonstrationsanlage des Unternehmens produziert bis zu 600 Kilogramm Hydrate pro Tag und bewegt das Methan durch alle notwendigen Phasen: Hydratbildung, Speicherung, Pelletierung und kontrollierte Spaltung oder Trennung von Gas und Wasser. Während eine Flüssigerdgasanlage Temperaturen von -162 °C benötigt, arbeitet die Anlage von Mitsui bei -10 °C, was enorme Einsparungen bei den Kühlkosten bedeutet. Kanda sagt, das Projekt, das von der New Energy and Industrial Technology Development Organization der Regierung mitfinanziert wird, zeige, dass Hydrate ein erfolgreicher Vektor für den Gastransport sein können.

Mitsuis einziger bedeutender Wettbewerber in der Gashydrattechnologie kommt von einem anderen japanischen Unternehmen, Mitsubishi. Mitsubishi verfolgt eine eigene Gas-to-Solid-Technologie auf Basis einer Hydrat-Öl-Slurry, ein Verfahren, dessen größter Nachteil darin besteht, dass Tausende Tonnen überschüssiges Wasser anfallen, das entfernt werden muss.

Da Hydrate immer noch eine mysteriöse Substanz sind, gibt es viele wissenschaftliche und technische Hindernisse, die die Prozesskosten unerschwinglich machen könnten. Aber Kanda und seine Kollegen sind optimistisch. Japan, der zweitgrößte Energieverbraucher der Welt, investiert massiv in die Hydratforschung, zumal sich die öffentliche Meinung zunehmend gegen die Kernenergie als Erdölalternative wendet. Mitsui-Forscher hoffen, dass ihre winzigen weißen Pellets genau das sind, was ihr Land braucht.

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