Hvordan utvinne hydrogen H2 for brenselceller? Og diesel uten utslipp av CO2? Jo: Vi kan ta H2 fra metan CH4 eller spalte vann H2O i elektrolyse, eller ta ut hydrogen fra kull og vann! Og få snillere diesel. Se her:
Raffinerifoto: Shells superanlegg ved Anacortes. Det andre bildet viser en hydrogenstasjon i Japan, der biler med brenselcelle får dette flotte drivstoffet som bare gi mas se energi og rent vann. Foto Iwatani.
Av Stein Bekkevold
Den hundre år gamle tyske Fischer-Tropsch-prosessen (FT), kan kjøre kjemiske reaksjoner som endrer karbondioksid CO2 pluss vanngass* til hydrokarboner – mens ammoniakk fanger CO2.
Alt skjer med kull og vann over metallkatalysatorer ved 150–300 °C under høyt trykk. Prosessen ble utviklet av tyske F. Fischer og H. Tropsch i 1925. Som et eksempel på karbonbasert kjemi er den et bidrag til ny kull- og gass-til-væske-teknologi, for å lage flytende drivstoff.
Diesel
Først fanger de karbonmonoksid CO og hydrogen – råstoff for resten av FT-prosessen – de tar det ut fra kull, naturgass eller biomasse og vann.
Der endres CO og H2 til syntetisk smøreolje og drivstoff. Dette er en kilde til snill diesel – og for å erstatte fossile hydrokarboner. FT er også metode for karbon-nøytralt flytende drivstoff (diesel, flyparafin og bensin) fra innfanget atmosfærisk CO2 (en vakker drøm!) og hydrogen. Kjemiske reaksjoner gir hydrokarboner, med formel (Cn H2n+2). Og smart FT lager alkaner: (2n + 1) H2 + n CO → CnH2n+2 + n H2O
Godt kull
Det høyre formelleddet er rent vann. Faktor n er oftest 10 til 20. Metan (med n = 1) vil vi ikke ha. De fleste alkaner fra FT er rettkjedede, og gir snill diesel. I tillegg fås alkener, alkoholer og andre hydrokarboner.
FT-anlegg med kull må altså først gjøre om råstoffet til gass som CO og H2 – og alkaner. Det er her de får ut hydrogen H2. Dette er forgassing, og produktet er syntesegass. Den har ofte et H2/CO-forhold på rundt 0,7 – det beste er ca 2. Dette justeres med en vann/gass-skiftreaksjon – vann binder gass.
Kullbaserte FT-anlegg kan lage ulike mengder CO2 alt etter type kull. De fleste trenger godt kull, et med mye rent karbon og få forurensninger som svovel osv.
Men
Det skal mye til at FT-prosessen kommer igjen om vi ikke får en saftig global drivstoffkrise – som truer med å tvinge industrisamfunn i kne; prosessen er dyr. Om den suppleres med anlegg som endrer innfanget atmosfærisk CO2 til miljøvennlig brensel kan den jo ha en fremtid. Vi kan sikkert ikke drive all verdens transport helelektrisk.
Snill diesel? Ja, diesel som ikke øker mengden CO2 fordi den bare resirkulerer kilden som CO2 kom fra. Smart!
*Vanngass lages ved at damp blåses mot glødende koks, dette frigjør hydrogen, fordi vannet oksideres til CO: (C + H2O → CO + H2 – 117 kJ). Vi får også litt CO2.
