Китайские исследователи разработали катализатор, производящий керосин из синтез-газа биомассы. Это означает, что можно достичь рентабельности более 50 процентов.
Китайские исследователи разработали катализатор, который можно использовать для преобразования синтез-газа из биомассы в экологически чистое авиационное топливо. По собственным расчетам, планируемый крупный завод может достичь валовой прибыли более 50 процентов, сообщает Южно-Китайская Морнинг Пост.
Подробности читайте после рекламы
Высокая гибкость
Команда, возглавляемая Шанхайским институтом перспективных исследований Китайской академии наук (CAS), заявила, что проверила эффективность кобальт-марганцевого катализатора в ходе пилотного испытания в масштабе тысячи тонн. В исследовании также приняли участие исследователи из Шанхайского университета Цзяо Тун и Шаньсийского научно-исследовательского института.
Результаты появились в журнале в сентябре. Природные коммуникации. Отличные результаты пилотного проекта, а также положительный технико-экономический анализ и анализ жизненного цикла подчеркивают большой потенциал для промышленного использования, пишет команда.
Синтез-газ представляет собой смесь окиси углерода и водорода и может быть получен путем газификации биомассы. В результате получаются углеводороды в диапазоне керосина с использованием так называемого синтеза Фишера-Тропша, известного химического процесса. По мнению исследователей, этот маршрут предлагает высокую гибкость в выборе сырья, существующей промышленной инфраструктуры и возможность производства полностью смешиваемого топлива. Однако для этого необходимы более эффективные катализаторы.
Согласно статье, новый катализатор обеспечивает степень конверсии монооксида углерода почти 83 процента. Селективность по углеводородам в диапазоне керосина составляет более 67 процентов; для большинства катализаторов, описанных до сих пор, он ниже 50 процентов. Это преодолевает давний конфликт целей между активностью и селективностью предыдущих катализаторов. Помимо древесной биомассы, он также может перерабатывать различное настоящее сырье для синтез-газа.
Новый объект планируется к 2028 году
Подробности читайте после рекламы
После килограммовых испытаний в прошлом году команда завершила пилотное испытание с годовой производительностью 1000 тонн. К 2028 году в городе Лучжоу в провинции Сычуань на юго-западе Китая будет построен завод годовой мощностью 100 000 тонн, использующий синтез-газ, полученный при газификации биомассы.
Исследователи ожидают, что объем продаж этой системы составит около 302 миллионов долларов США при 8000 часах работы в год. При операционных расходах около 114 миллионов долларов валовая прибыль составит 165 миллионов долларов, а рентабельность составит почти 55 процентов. Более половины эксплуатационных затрат будет приходиться на биомассу. Поэтому экономически эффективная цепочка поставок имеет решающее значение для прибыльности.
По данным Министерства энергетики США, экологически чистое авиационное топливо производится не из нефти, а из сырья, такого как бытовые отходы, растительное масло или биомасса. Он предназначен для смешивания с обычным керосином и может снизить выбросы в течение жизненного цикла примерно на 80 процентов. Экономия происходит за счет производства; выбросы продолжают образовываться во время сгорания.
Биотопливо против энергетических кризисов
Авиация является причиной около 2–3 процентов антропогенных выбросов CO2. Международная организация гражданской авиации (ИКАО) поставила цель достичь нулевых выбросов к 2050 году. Это потребует использования экологически чистого топлива в больших масштабах.
Однако, по данным отраслевой ассоциации Iata, его производство в этом году достигнет лишь 2,4 миллиона тонн, что составляет около 0,8 процента мирового потребления керосина.
В июньском отчете IATA говорится, что дефицит и рост затрат после закрытия Ормузского пролива могли бы быть другими, если бы раньше были большие инвестиции в экологически чистые виды топлива. По данным Iata, топливо в несколько раз дороже обычного керосина, что связано, в том числе, с еще разрабатываемыми процессами, дорогим сырьем и высокими первоначальными инвестициями.
Команда CAS не единственная, кто стремится масштабировать новые производственные процессы. В августе пилотная установка производительностью 1000 тонн в год компании Sichuan Jinxiang Sairui Chemical и Университета Цинхуа прошла важные испытания на непрерывную работу. Он производит керосин путем прямого гидрирования углекислого газа и, по словам Цинхуа, является первым в мире в таком масштабе.
Химическая ассоциация Федерация нефтяной и химической промышленности Китая классифицировала ее как «международного лидера». За счет циркуляции остаточного газа коэффициент использования CO2 достиг 98 процентов. Следующим запланировано создание демонстрационной установки мощностью 10 000 тонн. По оценкам команды, завод мощностью 100 000 тонн сможет окупить первоначальные инвестиции за два с половиной года при сегодняшних ценах на топливо.
