Сільське господарство дасть нам енергетичну безпеку

24.5.2024

Однією з найбільших зірок квітневого газового паливного форуму у Варшаві стала доктор Ребекка Будро, президент Oberon Fuels. В інтерв'ю Польській організації рідкого газу вона розповіла про характеристики, переваги та проблеми використання диметилового біоефіру (DME) як палива. Доктор Будро наголосив на важливості диверсифікації джерел енергії та гнучкості DME, який можна виробляти з сировини настільки різноманітної, як сільськогосподарські відходи, лісове господарство або гній. Завдяки використанню існуючої інфраструктури зрідженого газу DME може суттєво сприяти декарбонізації польської економіки.

Диметиловий ефір ще не є широко відомою молекулою, можливо, за межами аерозольної промисловості. Навіщо нам це потрібно для виробництва енергії, чому б не залишитися з загальновідомим пропаном або відновлюваним пропаном як паливом?

Що стосується енергетики, то в першу чергу важлива диверсифікація. Ми не хочемо, щоб усі наші енергоносії надходили з однієї сировини, одного постачальника, одного виробничого підприємства. DME - це енергоносій, який має низький вуглецевий слід, може вироблятися з різної сировини та використовує інший шлях виробництва, але дозволяє використовувати існуючу інфраструктуру зрідженого газу.

Відновлюваний пропан є чудовим джерелом енергії, змішаним сьогодні з пропаном викопного походження. Найчастіше це побічний продукт виробництва відновлюваного дизельного палива (HVO), при цьому менше 10% від маси виробництва цього процесу становить біопропан. В результаті, щоб збільшити обсяг виробленого біопропану, необхідно одночасно збільшувати виробництво рідкого палива.

DME виробляється з різноманітної сировини, в тому числі іншої, ніж ті, що використовуються для виробництва відновлюваного пропану. Ми можемо виробляти його з сировини, такої як гній, сільськогосподарські або лісові відходи, включаючи залишки деревної та паперової промисловості. Важливо, що на нього може припадати до 100% виробництва - виробничий завод оптимізований для виробництва диметилового ефіру, а не дизельного палива.

Тому DME є доповненням до відновлюваного пропану. Нам потрібні різні молекули для побудови низьковуглецевого ланцюга поставок, захищеного від руйнувань у майбутньому.

Йдеться про диверсифікацію ризиків... Ви часто говорите, що змінюєте світ крок за кроком, по одній молекулі за раз. Чим же так привабливий DME? Які найважливіші характеристики даного палива?

Так... Я хімік, люблю всі молекули! Якщо озирнутися на останні 13-14 років, то з повною впевненістю можу сказати, що в Oberon я зосередився на комерціалізації інноваційних рішень. Ми допомагаємо виробничим компаніям, а також країнам зменшувати викиди, зменшувати відходи та надавати їм нові варіанти бізнесу. Основний інструмент, який ми використовуємо, - перетворення відходів у диметиловий ефір, хоча іноді кінцевим продуктом є відновлюваний метанол.

Що стосується привабливості ДМЕ, то, на мою думку, найважливішою з його характеристик є можливість використовувати існуючу інфраструктуру зрідженого газу при різкому зменшенні викидів вуглецю.

Ну, це правильно. В ході його Нещодавня презентація у Варшаві ви представили дивовижні показники зниження СО2Деякі з них на негативному рівні. Як це взагалі можливо? Чи все залежить від сировини, яка використовується в процесі виробництва?

Ви абсолютно праві, все залежить від сировини. Диметиловий ефір можна отримати з гною, фракції шламу з очисних споруд, сільськогосподарських відходів, лісових залишків та інших. Що стосується норми скорочення викидів, то все залежить від того, як переробляються відходи. Візьмемо як приклад американську молочну промисловість. Багато з цих молочних ферм використовують систему промивання для збору гною. У ємність регулярно змивають послід великої рогатої худоби, але цей процес призводить до викиду в атмосферу значної кількості метану. Використання критих резервуарів та ферментера дозволяє секвеструвати метан та використовувати його в нашому процесі. Таким чином ми усунули викиди парникових газів в атмосферу.

Це дуже цікаво, тому що це означає, що ми спочатку зменшуємо викиди метану, який є дуже потужним парниковим газом, а потім, як я розумію, ми можемо виробляти біогаз. На наступному етапі ми виробляємо DME з біогазу, правда?

Так, це також цікаво в тому сенсі, що можлива модульна установка, оскільки ви можете використовувати її як розподілену систему. Це важливо з точки зору енергетичної безпеки - візьмемо приклад війни за східним кордоном Польщі. Можна створити багато невеликих біогазових установок, які потім перетворять його в DME. У випадках, коли така ферма знаходиться недалеко від газопроводу, може мати більш економічний сенс очистити біогаз і ввести його в газову мережу. Якщо це менша ферма, може мати більше сенсу виробляти біогаз і виробляти електроенергію. Але бувають і випадки, особливо на великих установках, віддалених від інфраструктури передачі, коли економічно виправдано виробляти молекулу, яку легко зберігати і транспортувати. І саме тут вступає в гру DME.

Ви сказали, що це альтернативна або комплементарна молекула до існуючих варіантів, таких як пропан або біопропан. Чи можемо ми їх безпечно змішати?

Так, ми можемо сміливо їх змішувати. DME є відмінним розчинником і тому широко використовується в аерозольній промисловості протягом десятиліть. Що це означає для інфраструктури зрідженого газу? Наприклад, якщо ви маєте справу з 100% вмістом ДМЕ, а на практиці, якщо у вас в суміші більше 20% ДМЕ, потрібно використовувати спеціальні, посилені прокладки. В якості заміни гумових прокладок потрібно використовувати тефлон або подібний матеріал. Диметиловий ефір з високою концентрацією просто розчинить гуму. У цьому випадку відбуваються зміни в інфраструктурі, правда? При меншому вмісті ДМЕ в суміші ніяких змін вносити не потрібно.

Ну, вірно - ви також згадали суміші нижче 20% ДМЕ. А як щодо них? Чи потрібна заміна прокладок?

American Suburban Propan купує у нас відновлюваний диметиловий ефір, вироблений у Південній Каліфорнії, і змішує його з викопним пропаном у вигляді 4% суміші. Він продається 450 покупцям для використання в навантажувачах і дорожніх транспортних засобах, як автогази. В даний час Всесвітня асоціація рідкого газу збирає дані про суміші DME-пропану та їх сумісність з інфраструктурою та аналізує будь-які технічні проблеми, які можуть виникнути. WLGA також провела додаткові тестування, щоб вивчити будь-які ризики, пов'язані з розгортанням сумішей DME-пропану в глобальному масштабі. У 2023 році була розроблена рекомендація, що суміш до 12% можна безпечно використовувати у всіх сучасних застосуваннях пропану без будь-яких модифікацій. За верхню межу сумісності матеріалу береться діапазон від 12% до 20%.

Отже, нижче 12%, як рекомендує Всесвітня асоціація рідкого газу, суміші повністю безпечні навіть без посилених прокладок?

Правильно.

Польща є членом Європейського Союзу з сильним сільськогосподарським сектором, харчовою та лісовою промисловістю, з проблемами якості повітря. 85% зрідженого газу імпортується та використовується переважно в автомобільному транспорті. Як Польща може використовувати DME і як ми можемо впровадити його в наш енергетичний комплекс?

Це можливість для Польщі, адже Польща багата ресурсами, на основі яких можна розвивати виробництво відновлюваного ДМЕ. Це посилить енергетичну безпеку. Думаючи про сировину, про яку ви говорили, розвинену сільськогосподарську галузь, птахівництво, харчову промисловість, деревообробну промисловість, всі вони можуть бути використані для виробництва відновлюваного DME. Це серйозний актив. Ви можете скористатися потоками відходів, що непросто на етапі правильного націлювання на них, але це створить додаткові можливості розвитку для галузі, яка виробляє ці потоки. Багатство сировини Польщі створює чудову можливість виробляти власний відновлюваний DME, зменшуючи залежність від імпорту зрідженого газу. Як би, до речі, ви зменшили б викиди парникових газів, генеруючи енергоносії з низькими викидами CO2. Можна припустити, що з цим багатством сировини Польща стане експортером DME.

Інновації, як ми бачили протягом останніх 14 років в Oberon Fuels, поряд з приватними інвестиціями потребують державної підтримки. Оптимально було б використовувати ресурси, що використовуються для підтримки викопного палива, для стимулювання виробництва відновлюваного палива. Які ринкові можливості? Глобальний ланцюг поставок для 3 мільярдів клієнтів по всьому світу. Людський капітал у галузі зрідженого газу оцінюється в 4 мільйони людей у всьому світі, які знають, як безпечно поводитися з газом. Польща має необхідні ресурси, як природні, так і людські, які можуть бути використані у виробництві відновлюваного DME та сприяють забезпеченню енергетичної незалежності та покращенню якості повітря.

У попередньому році POGP провів опитування громадської думки, які показують, що близько 54% респондентів використовували зріджений газ за останні три роки для приготування їжі, опалення, але переважно як автогаз.

У США зріджений газ не широко використовується в транспортуванні. Однак завдяки підтримці федерального уряду відновлюваний DME вже схвалений для використання в транспортному секторі. Однак варто відзначити, що інші сектори не так підтримуються урядом США.

Чи можете ви ще прокоментувати тему модульності технології виготовлення DME? У мене складається враження, що інфраструктура розподіленої генерації пропонує деякі переваги з точки зору енергетичної безпеки.

Ми будуємо наші виробничі модулі на полозах, а потім вони транспортуються з виробничого майданчика до виробничого майданчика після отримання необхідних дозволів та завершення підготовчих робіт. Це дозволяє оптимізувати час інвестування. Коли модуль прибуде на місце, нам все одно потрібно встановити і підключити його, однак, він побудований не з нуля. Звичайно, вони не призначені для регулярного перенесення з місця на місце, але формат модуля на полозах забезпечує можливість переміщення виробничого заводу при виникненні необхідності. Навіть резервуари для зберігання можуть бути побудовані на полозах. Коли наш клієнт вирішить перенести або закрити завод, наші виробничі активи можуть бути перенесені на нове місце. Там знову потрібно зробити підготовчі роботи і отримати дозвільні документи, але сам модуль можна перезапустити.

Звичайно, одинична вартість невеликого модульного заводу на одиницю продукції вища, ніж у великих заводів, що використовують масштабні ефекти. Однак спосіб зменшити витрати полягає в тому, щоб побудувати кілька установок одночасно. Модульний завод не виробляє одну установку - він будує по 5-10 одночасно, для різних місць розташування.

Це як малі модульні реактори (SMR) в атомній енергетиці.

Так, так і є.

Велике спасибі за захоплюючу розмову і запрошуємо Вас на Європейський конгрес скрапленого газу в Катовіце в 2025 році.