Jednym z możliwych realnych sposobów zmniejszenia emisji CO2 jest wykorzystanie wodoru jako paliwa alternatywnego. Podstawowym jednak warunkiem jest jego niska cena i dobrze opanowana technologia produkcji. I tu pojawia się szansa na wykorzystanie metanolu z biometanu.

Metanol z biometanu

Jednym z ważniejszych problemów związanych z wykorzystaniem wodoru jest jego magazynowanie. Obiecującymi nośnikami wodoru są węglowodory i woda. Jednak metanol wydaje się być szczególnie przydatny Jako magazyn wodoru. Dla pojazdów mechanicznych wyposażonych w ogniwa paliwowe. A nawet w zwykłe silniki typu Otto (ZI), po ich modernizacji.

Aktualnie istnieją już ogniwa paliwowe pracujące na czystym metanolu (DMFC – direct methanol fuel cels) o  prawnościach nie niższych niż 65% przemiany energii chemicznej w elektryczną. Istnieje również wydajna  echnologia przetwarzania metanolu do paliw syntetycznych opracowana w ubiegłym stuleciu przez firmę Mobil (MTG – methanol to gasoline). Barierą do zastosowań metanolu w tych procesach jest dotychczasowy sposób jego pozyskiwania. Metanol pozyskuje się dzisiaj z gazu syntezowego, czyli mieszaniny CO oraz H2. Gaz syntezowy powstaje w procesie reformingu metanu parą wodną lub CO2. Oba procesy są silnie endotermiczne i przebiegają w wysokiej temperaturze rzędu 900°C i ciśnieniu 30 barów. Temperaturę konieczną do przebiegu reakcji pozyskuje się spalając metan i ogrzewając reformer.

Tym samym metanol może być produkowany tą metodą jedynie tam, gdzie istnieją tanie źródła gazu ziemnego, gdyż na przetworzenie 1 m3 metanu w gaz syntezowy spalamy nawet do 6 m3 metanu.

Oto mapa biogazowni rolniczych w Polsce!

W Polsce, ze względu na cenę metanu (gazu ziemnego) aktualnie produkcja metanolu tą metodą jest nieopłacalna. Opanowanie taniej metody syntezy metanolu może również stać się czynnikiem decydującym o ekonomicznej opłacalności produkcji biopaliw. Biometan, będący produktem fermentacji biomasy może być użyty jako surowiec do produkcji biopaliwa. Z tego powodu katalizator do bezpośredniej syntezy metanolu z biometanu w fazie gazowej, jest jednym z bardziej poszukiwanych produktów na świecie. Znalezieniem rozwiązania są zainteresowane firmy produkujące paliwo dla wszystkich środków transportu lądowego, powietrznego i morskiego oraz firmy z branży chemicznej.

Pomysł opiera się na możliwości delikatnego utlenienia biometanu bezpośrednio do metanolu. Reakcja jest egzotermiczna i przebiega w temperaturze poniżej 400°C. Do tego celu, ze względu na obecność CO2 w produktach, co powoduje dodatkowe hamowanie kinetyczne głębokiego utlenienia metanu, wydaje się być szczególnie przydatny biogaz.

To tylko fragment artykułu. Cały przeczytasz w Magazynie Biomasa. Sprawdź poniżej:

Inne wydania Magazynu Biomasa znajdziesz tutaj. Dlatego kliknij i czytaj!

Tekst: dr hab. Dobiesław Nazimek, dr hab. Grzegorz Maj prof. UP, dr inż. Paweł Krzaczek, dr Wojciech Gołębiowski / Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Energetyki i Środków Transportu

Zdjęcie: Shutterstock