I lys av FNs nye rapport om klimautviklingen er det lurt å tenke smartere drivstoff enn de fossile. Samtidig burde kanskje verden tvinge Kina og India til å gå over til gass i de massivt forurensende kullkraftverkene.
Personbilen står for en forsvinnende liten del av utslippene, og mye vinnes hvis vi ordner rask overgang til smartere drivstoff.
Bildet over: Et av verdens største raffineringsanlegg som også skal kunne lage bensin og diesel av gass, ligger i Baton Rouge i USA. Foto:ExxonMobil.
Av Stein Bekkevold
Først:
Om du lurer på hvor viktig din bil er når det gjelder klimagass-utslipp, kan du lese fakta-avsnittet nederst. Personbilen er overraskende ubetydelig i sammenhengen.
Så:
Det er lenge siden vitenskapen pønsket ut metoder for å lage flytende drivstoff. Faktisk må vi helt tilbake til 1820-årene da Faraday og andre satte seg ned for å lage brennstoff, han fant noe kjemisk de kalte benzene.
Uten slike luringer hadde bensinmotoren ikke kommet på banen, og bilene hadde aldri blitt noe effektivt transportmiddel. 1900-tallets hoder var ikke dummere, og fant snart opp teknikker for å få bensin og diesel av metan.
Metan er naturgass, men også en nedbrytingsgass – fra verdens søppelfyllinger. Denne naturgassen – som er en 22 ganger mer potent drivhusgass enn karbondioksid – kan bli metanol (CH3OH), som så kan bli bensin eller diesel. Metanol er ikke annet enn tresprit, som før ble laget ved tørr destillering av flis.
Prosessen gass-til-drivstoff er på papiret enkel, men blir krevende kostnadsmessig og i prosesstyring. En av metodene kan være å komprimere metan (CH4) og slå i stykker molekylene, og så koble atomene karbon C og hydrogen H sammen med luft/oksygen til ønsket drivstoff. Cracking, altså. Besnærende enkelt – men krevende.
Omdanning
av metanol for å skape hydrokarboner er viktig for flere metoder kalt GTL (Gas To Liquid). Disse kan være metanol-til-hydrokarboner (MTH), metanol-til-bensin (MTG), metanol-til-olefiner (MTO), og metanol-til-propylen (MTP).
Omdanningen kan skje over zeolitter som skiller molekylene slik at de kan settes sammen til noe annet. MTG-prosessen ble først brukt i New Zealand.
Noe annet er hydrogenering, men svakheten er at du må bruke hydrogen – og det koster energi. Reaksjonen skjer mellom hydrogenmolekyler (H2) og metan CH4, med katalysator som nikkel, palladium eller platina. Prosessen gir CH3OH.
Enda en metode er å tørrdestillere flis og få tre-sprit – altså metanol. Det europeiske kvalitetsdirektivet tillater bruk av tre prosent metanol i bensin.
Kina bruker mer enn 4,5 milliarder liter per år som transportdrivstoff i blandinger på lavt nivå, for vanlige kjøretøy, og høyt nivå i kjøretøyer spesielt laget for metanol. Omdanningen av metan/metanol til drivstoff kan redusere karbonavtrykket, med metan fra nedbrytning av noe karbonholdig som flis og søppel.
GTL
Gass-til-væsker (GTL, Gas to Liquid) er ellers en godt kjent industriprosess for omdanning av naturgass/metan til hydrokarboner; brensel. Av metanrik gass fra Nordsjøen får vi mange typer flytende syntetisk drivstoff.
Bedre – og i stor grad karbonnøytralt – er altså å bruke metangass fra fyllinger. Motivasjonen for å kjøre dyre prosesser som GTL, var å produsere flytende drivstoff for sikrere og enklere transportert; metan må avkjøles til under -82,3 ° C for å bli flytende, under trykk. Derfor brukes LNG-tankskip for slik transport (LNG: Liquified Natural Gas). Metanol er forøvrig en god drivstoffkandidat for biler – stoffet er greit håndterbart, men energitettheten er bare halvparten av bensins. Og stoffet er aggressivt og kan spise opp motorrommet…
Så det er smartere å lage bensin og diesel av det.
Økonomi
Ved å bruke gass-til-væske-prosesser, kan raffinerier dessuten gjøre om flammegass til fyringsoljer, som kan selges som de er – eller blandes med diesel.
Verdensbanken anslår at over 150 milliarder kubikkmeter naturgass brennes opp (fakles, blusses) eller ventileres ut årlig, i verdi omtrent 30,6 milliarder dollar, tilsvarende 25 prosent av USAs eller 30 prosent av EUs årlige gassforbruk, en ressurs som kan være svært nyttig ved bruk av GTL.
GTL-prosesser kan også brukes til økonomisk utvinning av gass på steder der det er uøkonomisk å bygge rørledning. Prosessen kan få stadig større betydning når råoljen svinner. Da vil oljeprisen gå rett il værs, og prosessen blir straks ettertraktet.
For ekstra nysgjerrige
Fordi metan er så interessant for GTL, har mange gransket enzymer som kan gjøre jobben. Her jobber metanotrofer, mikro-organismer som har metan som kilde til karbon og energi.
Aerobe (som lever i luft) mikrober har enzymer som lager metanol av metan. Enzymene er væskeløste, eller partikler. De katalyserer i kompliserte reaksjoner. Forskere tenker seg enorme tankanlegg der dette gjøres industrielt.
De anaerobe (lever uten luft) mikrobene bruker biokonvertering av metan med et eget enzym. Det er gjort store undersøkelser om mekanismene til disse enzymene, noe som kan gjøre det mulig å gjenskape katalysen industrielt.
Biodiesel kan forøvrig også lages av klimagassen CO2 ved bruk av spesielle mikrober. Prosessen kalles biologisk gass-til-væske, BGTL.
Så det skjer da ting, der ute. Mens vi ruller av gårde i vår fine dieselbil…
PS: Globale utslipp (CO2) av klimagass
kommer ifølge FN fra mange ulike sektorer. En oversikt lar oss se endringene som kreves. Menneskeskapte klimagassutslipp kommer enten fra forbrenning av brensel for å få energi, eller oppstår i andre prosesser.
Rundt to tredjedeler av utslippene kommer fra bruk av brensel. Energi utvinnes lokalt (i en kraftstasjon, i et skip, fly eller kjøretøy), eller via en generator.
Utslipp kan kategoriseres etter hvor de slippes ut, eller hvor energien brukes. For eksempel gir el-produksjon ca 25 prosent av utslippene, fra kull- og gasskraftverk. Når resten tilskrives endeforbruker, kommer 24 prosent (av de øvrige 75 prosent) fra produksjon, bygg og anlegg, 17 (av 75) fra all transport, 11 fra ulike lokale forbrukere, og 7 prosent fra ulike kommersielle forbrukere. Rundt 4 prosent kommer fra energi brukt i energi- og drivstoffindustrien. Resten (av de 75%) kommer fra annet enn energiutvinning; 12 prosent kommer fra jordbruk, 7 fra areal- og skogbruk, 6 fra industriprosesser og 3 fra avfall. Rundt 6 prosent er avgass fra utvinning av fossilt brensel.
Av alt dette skjønner du at det som monner er karbonfangst og prosessomlegging for å kutte utslipp fra fossilfyrte kraftverk, bygg/anlegg og tungtransport til lands og til vanns.
Personbilen havner langt bak i leksa, uansett hva MDG måtte mene. Så det er greit å ha littdårlig samvittighet når du kjører, men du trenger ikke få panikkangst!
Hovedkilde: The Encyclopedia of Science and Technology
