Rolnictwo da nam bezpieczeństwo energetyczne

Eter dimetylowy nie jest jeszcze powszechnie znaną cząsteczką, może poza branżą produkcji aerozoli. Dlaczego potrzebujemy go do wytwarzania energii, dlaczego nie pozostać przy powszechnie znanym propanie lub odnawialnym propanie jako paliwie?

Jeśli chodzi o energię, ważna jest przede wszystkim dywersyfikacja. Nie chcemy, aby wszystkie nasze nośniki energii pochodziły z jednego surowca, jednego dostawcy, jednego zakładu produkcyjnego. DME to nośnik energii, który ma niski ślad węglowy, może być produkowany z różnych surowców i korzysta z innej ścieżką produkcji, ale pozwala wykorzystywać istniejącą infrastrukturę LPG.

Odnawialny propan to świetne źródło energii, mieszane dziś z propanem pochodzenia kopalnego. Jest najczęściej produktem ubocznym wytwarzania odnawialnego diesla (HVO), przy czym wagowo mniej niż 10% produkcji w tym procesie stanowi biopropan. W efekcie, aby zwiększyć wolumen wytwarzanego biopropanu należy równocześnie zwiększyć produkcję paliw płynnych.

DME produkowany jest z różnych surowców, także innych, niż wykorzystywane do wytwarzania odnawialnego propanu. Możemy wytwarzać go z takich surowców jak obornik, odpady rolne czy leśne, w tym pozostałości przemysłu drzewno-papierniczego. Co ważne, może stanowić nawet 100% produkcji - zakład produkcyjny jest optymalizowany pod wytwarzanie eteru dimetylowego, nie oleju napędowego.

DME jest więc uzupełnieniem odnawialnego propanu. Potrzebujemy różnych molekuł, aby zbudować w przyszłości niskoemisyjny, odporny na zaburzenia łańcuch dostaw.

Chodzi więc o dywersyfikację ryzyka... Mówisz często, że zmieniasz świat krok po kroku, po jednej molekule. Co jest takiego atrakcyjnego w DME? Jakie są najważniejsze cechy tego paliwa?

Tak... Jestem chemikiem, kocham wszystkie molekuły! Jeśli spojrzę wstecz na ostatnie 13-14 lat, mogę z pełnym przekonaniem stwierdzić, że skoncentrowałam się w Oberonie na komercjalizacji innowacyjnych rozwiązań. Pomagamy firmom produkcyjnym, ale i krajom zmniejszyć emisje, ograniczyć problem odpadów i dać im nowe opcje biznesowe. Głównym narzędziem, którego używamy, jest przekształcanie odpadów w eter dimetylowy, choć niekiedy produktem finalnym jest odnawialny metanol.

Co do samej atrakcyjności DME, moim zdaniem najważniejszą z jego cech jest zdolność do wykorzystania istniejącej infrastruktury LPG przy jednoczesnej drastycznej redukcji emisji dwutlenku węgla.

No właśnie. W trakcie swojej niedawnej prezentacji w Warszawie przedstawiłaś niesamowite wskaźniki redukcji CO₂, niektóre do poziomu ujemnego. Jak to w ogóle możliwe? Czy wszystko zależy od surowca, którego używa się w procesie produkcji?

Masz absolutną rację, wszystko zależy od surowca. Eter dimetylowy może być produkowany z obornika, frakcji osadowej z oczyszczalni ścieków, odpadów rolniczych, pozostałości leśnych i innych. Co do wskaźnika redukcji emisji, wszystko zależy od tego, jak odpady są przetwarzane. Przyjmijmy jako przykład amerykański przemysł mleczarski. Wiele z tych farm mlecznych używa systemu spłukującego do zbierania obornika. Odchody bydła są regularnie spłukiwane do zbiornika, ale ten proces prowadzi do uwalniania do atmosfery znacznych ilości metanu. Zastosowanie krytych zbiorników i fermentatora pozwala na sekwestrację metanu i wykorzystanie go w naszym procesie. Wyeliminowaliśmy w ten sposób emisje gazów cieplarnianych do atmosfery.

To bardzo interesujące, ponieważ oznacza to, że najpierw redukujemy emisje metanu, który jest bardzo silnym gazem cieplarnianym, a następnie - jak rozumiem - możemy wytwarzać biogaz. W kolejnym etapie produkujemy DME z biogazu, zgadza się?

Tak, to interesujące także w tym sensie, że możliwa jest modularna instalacja, ponieważ możesz używać jej jako systemu rozproszonego. To istotne z punktu widzenia bezpieczeństwa energetycznego - weźmy przykład wojny za wschodnią granicą Polski. Można tworzyć wiele niewielkich zakładów produkujących biogaz, które następnie przekształcą go w DME. W przypadkach, gdy taka farma jest blisko gazociągu, może mieć większy sens ekonomiczny oczyszczenie biogazu i wprowadzenie go do sieci gazowniczej. Jeśli jest to mniejsza farma bardziej sensowne może być wytwarzanie biogazu i generowanie energii elektrycznej. Ale są też przypadki, szczególnie w większych, oddalonych od infrastruktury przesyłowej zakładach, kiedy z ekonomicznego punktu widzenia jest zasadne wytworzenie molekuły łatwej do magazynowania i transportu. I tutaj wchodzi w grę DME.

Mówiłaś, że to cząsteczka alternatywna lub komplementarna do istniejących opcji, takich jak propan czy biopropan. Czy możemy je bezpiecznie mieszać?

Tak, możemy je bezpiecznie mieszać. DME jest doskonałym rozpuszczalnikiem i dlatego jest od dekad używany szeroko w przemyśle aerozolowym. Jakie to ma znaczenie dla infrastruktury LPG? Chociażby takie, że jeśli masz do czynienia ze 100% zawartością DME, a w praktyce, jeśli masz więcej niż 20% DME w mieszance, musisz stosować specjalne, wzmocnione uszczelki. Musisz skorzystać z teflonu lub podobnego materiału jako zamiennika dla uszczelek gumowych. Eter dimetylowy o wysokim stężeniu gumę po prostu rozpuści. W takim wypadku wchodzą w grę modyfikacje w infrastrukturze, prawda? Przy niższej zawartości DME w mieszance nie ma konieczności wprowadzania zmian.

No właśnie - wspomniałeś również o mieszankach poniżej 20% DME. Co z nimi? Wymagają wymiany uszczelek?

Amerykański Suburban Propane kupuje od nas odnawialny eter dimetylowy produkowane w południowej Kaliforniii i miesza go z kopalnym propanem w postaci 4% mieszanki. Ta sprzedawana jest 450 klientom do użytku w wózkach widłowych i pojazdach drogowych, jako autogaz. World Liquid Gas Association zbiera obecnie dane  na temat mieszanek DME-propan i ich kompatybilności z infrastrukturą oraz analizuje wszystkie problemy techniczne, które mogą się pojawić. WLGA przeprowadziła również dodatkowe testy, aby zbadać wszelkie ryzyka związane z wdrażaniem mieszanek DME-propan na skalę globalną. W 2023 r. opracowana została rekomendacja, zgodnie z którą mieszanka do 12% może być bezpiecznie używana we wszystkich obecnych zastosowaniach propanu bez żadnych modyfikacji. Przedział od 12% do 20% jest natomiast przyjmowany jako górna granica kompatybilności materiałowej.

Czyli poniżej 12% zgodnie z rekomendacją World Liquid Gas Association mieszanki są całkowicie bezpieczne nawet bez wzmocnionych uszczelek?

Zgadza się.

Polska jest członkiem Unii Europejskiej z silnym sektorem rolnym, przetwórstwem spożywczym i przemysłem drzewnym, z problemami dotyczącymi jakości powietrza. LPG w 85% importujemy i wykorzystujemy głównie w transporcie drogowym. W jaki sposób Polska może wykorzystać DME i w jaki sposób możemy go wprowadzić do naszego miksu energetycznego?

To dla Polski szansa, ponieważ Polska jest bogata w zasoby, na podstawie których można rozwinąć produkcję odnawialnego DME. Skutkowałoby to wzmocnieniem bezpieczeństwa energetycznego. Myśląc o surowcach, o których mówiłeś, rozwiniętym przemyśle rolniczym, przemyśle drobiarskim, przetwórstwie spożywczym, przemyśle drzewnym, wszystkie one mogą być używane do produkcji odnawialnego DME. To poważny atut. Możecie wykorzystać strumienie odpadów, co nie jest proste na etapie ich odpowiedniego ukierunkowania, ale stworzy to dodatkowe możliwości rozwoju dla przemysłu wytwarzającego te strumienie. Bogactwo surowcowe w Polsce tworzy wspaniałą okazję do produkcji własnego odnawialnego DME, zmniejszając zależność od importu LPG. Niejako przy okazji zmniejszylibyście emisję gazów cieplarnianych, generując nośniki energii o niskiej emisji CO₂. Można sobie wyobrazić, że przy tym bogactwie surowcowym Polska stałaby się eksporterem DME.

Innowacje, co zaobserwowaliśmy przez ostatnie 14 lat w Oberon Fuels, obok prywatnych inwestycji, wymagają jednak wsparcia rządowego. Optymalne byłoby wykorzystanie do stymulacji produkcji odnawialnych paliw środków wykorzystywanych do wsparcia paliw kopalnych. Jakie są szanse rynkowe? Globalny łańcuch dostaw dla 3 miliardów klientów na całym świecie. Kapitał ludzki w branży LPG szacujemy globalnie 4 miliony osób, które wiedzą, jak bezpiecznie obchodzić się z gazem. Polska posiada potrzebne zasoby, tak naturalne, jak i ludzkie, które mogą być wykorzystywane w produkcji odnawialnego DME i pomóc w zapewnieniu niezależności energetycznej oraz poprawy jakości powietrza.

W poprzednim roku POGP przeprowadziła badanie opinii społecznej, z których wynika, że około 54% respondentów w ciągu ostatnich trzech lat wykorzystywało LPG, do gotowania, ogrzewania, ale przede wszystkim w charakterze autogazu.

W USA LPG nie jest aż tak powszechnie wykorzystywany w transporcie. Jednak dzięki wsparciu ze stronu rządu federalnego, odnawialny DME jest już obecnie dopuszczony do użytku w sektorze transportowym. Warto jednak zaznaczyć, że inne sektory nie są tak wspierane przez rząd amerykański.

Czy możesz jeszcze skomentować wątek modularności technologii produkcji DME? Mam wrażenie, że rozproszona infrastruktura produkcyjna oferuje pewne walory w zakresie bezpieczeństwa energetycznego.

Nasze moduły produkcyjne budujemy na płozach, a następnie są one transportowane z miejsca fabrykacji na miejsce produkcji, gdy uzyskamy już wymagane pozwolenia, a prace przygotowawcze są zakończone. To daje nam optymalizację czasu inwestycji. Gdy moduł dociera na miejsce, musimy go jeszcze zainstalować i podłączyć, jednak nie jest budowany od zera. Nie są one oczywiście przeznaczone do regularnego przenoszenia z miejsca na miejsce, ale format modułu na płozach zapewnia możliwość przeniesienia instalacji produkcyjnej, gdyby zaszła taka konieczność. Nawet zbiorniki magazynowe można budować na płozach. Gdy nasz klient decyduje się przenieść lub zamknąć zakład, nasze aktywa produkcyjne mogą zostać przeniesione do nowej lokalizacji. Tam ponownie trzeba wykonać prace przygotowawcze i uzyskać pozwolenia, ale sam moduł może zostać uruchomiony ponownie.

Oczywiście, koszt jednostkowy małej instalacji modułowej na jednostkę produkcji jest wyższy, niż w przypadku dużych zakładów korzystających z efektów skali. Jednak sposobem na obniżenie kosztów jest budowa wielu instalacji jednocześnie. Fabryka modułów nie produkuje jednej instalacji - buduje na raz 5-10 jednocześnie, dla różnych lokalizacji.

To jak w przypadku Małych Reaktorów Modułowych (SMR) w energetyce jądrowej.

Tak jest.

Bardzo dziękujemy za fascynującą rozmowę i zapraszamy w 2025 r. na Europejski Kongres Gazu Płynnego do Katowic.‍