Μεθανόλη: εναλλακτικό καύσιμο από ανακύκλωση ορυκτών και ρύπων.

Η μεθανόλη ή μεθυλική αλκοόλη εμφανίζεται ως εναλλακτικό ή συμπληρωματικό καύσιμο στη βενζίνη, τη κηροζίνη και το πετρέλαιο. Οι πέντε χώρες που παράγουν τις μεγαλύτερες ποσότητες μεθανόλης είναι η Κίνα, η Σαουδική Αραβία, το Τρινιντάντ και Τομπάγκο, το Ιράν και η Ρωσία. Η παγκόσμια ζήτηση για μεθανόλη αυξάνεται με αξιόλογους ρυθμούς 5,5% περίπου το χρόνο και υπολογίζεται ότι το 2027 θα φτάσει τους 135 εκατ. τόνους. Μέχρι στιγμής παράγεται κυρίως από φυσικό αέριο, από γαιάνθρακα και άλλες πηγές και ήδη υπάρχουν τεχνολογίες που μπορούν να παράγουν μεθανόλη από διάφορους ρύπους, μειώνοντας τις εκπομπές CO2. 

Μεγάλα επενδυτικά σχέδια

Μεγάλες εφοπλιστικές εταιρείες ήδη κατασκευάζουν πλοία, οι κινητήρες των οποίων μπορούν να λειτουργούν με μεθανόλη. Επίσης μεγάλα ερευνητικά ινστιτούτα σ’ όλο τον κόσμο επεξεργάζονται τις δυνατότητες κατασκευής κινητήρων αυτοκινήτων και αεροπλάνων με μεθανόλη. Όλες αυτές οι εξελίξεις προβλέπεται τα επόμενα χρόνια να εκτινάξουν τη ζήτηση για αυτό το καύσιμο.

Η κύρια κατεύθυνση των ερευνών έγκειται στη χρησιμοποίηση της μεθανόλης ως στοιχείο του μίγματος καυσίμου στη ναυτιλία, όπως  υποστηρίζει ο Fares Kilzie επικεφαλής του επενδυτικού ομίλου Creon Capital. Ο Παγκόσμιος Θαλάσσιος Οργανισμός (IMO) προχωράει στην αντικατάσταση ρυπογόνων καυσίμων, όπως το μαζούτ ή με υγροποιημένο φυσικό αέριο ή μεθανόλη.

Το Υπουργείο Βιομηχανίας και Εμπορίου της Ρωσίας έχει επεξεργαστεί στρατηγική και σκοπεύει μέχρι το 2030 να αυξήσει την παραγωγή μεθανόλης. Αυτή τη στιγμή υλοποιούνται δεκαπέντε πρότζεκτ , τα οποία θα πενταπλασιάσουν την υφιστάμενη παραγωγή, προσθέτοντας επιπλέον 19 εκατ. τόνους.

Στο Βιομηχανικό πάρκο ΟΤΕΚΟ στη χερσόνησο Ταμάν της Ρωσίας ήδη επενδύονται 8 δις. δολάρια στοχεύοντας σε ετήσια παραγωγή 3,5 εκατ. τόνων μεθανόλης, αρχίζοντας από τα τέλη του 2021.  Επίσης το Ρωσικό Ταμείο Άμεσων Επενδύσεων, η Βαλτική Αεριοχημική Εταιρεία, η Invasta Capital  και η ιαπωνική Marubeni ξεκίνησαν την υλοποίηση ενός μεγάλου πρότζεκτ μετατροπής φυσικού αερίου σε μεθανόλη ,παράγοντας 1,7 εκατ. τόνους το χρόνο στην Περιφέρεια του Λένινγκραντ. Η παραγωγή θα αρχίσει το 2023.

Το Ρωσικό Ταμείο Άμεσων Επενδύσεων και η Marubeni επίσης σχεδιάζουν την κατασκευή νέου εργοστασίου παραγωγής 1 εκατ. τόνων μεθανόλης το χρόνο στο Βολγκογκράντ (στη βάση του εργοστασίου «Χημπρομ») από το 2023.

Η πολωνική Ekozon επενδύει 680 εκατ. ευρώ για κατασκευή παρόμοιων εργοστασίων στην πόλη Πικάεβο της Περιφέρειας του Λένινγκραντ, δυναμικότητας 1,6 εκατ. τόνων  το χρόνο, με έναρξη παραγωγής από το 2025.

Όλα τα πρότζεκτ για να είναι ανταγωνιστικά και κερδοφόρα θα πρέπει να είναι κοντά σε λιμάνια. Το άλλο στοιχείο είναι οι μεγάλες ποσότητες φθηνού φυσικού αερίου που διαθέτει η Ρωσία για τη μετατροπή σε μεθανόλη, που θα πωλείται σε χαμηλές τιμές.

Η Ρωσία κατασκευάζει επίσης στόλο πλωτών εργοστασίων παραγωγής μεθανόλης που θα συνδεθεί με μεγάλες εταιρείες παραγωγής φυσικού αερίου, όπως η Γκαζπρομ. Τα εργοστάσια αυτά θα ονομάζονται «Φλοτ-Μετανόλ» και ο στόχος είναι να παράγουν 10 εκατ. τόνους το χρόνο. Θα παράγεται μεθανόλη και θα φορτώνεται αμέσως σε τάνκερ προς την Ευρώπη και τη Νότιο-Ανατολική Ασία.

Ο μεγαλύτερος όγκος των εξαγωγών μεθανόλης θα κατευθύνεται προς την αγορά της Κίνας, αν και η τελευταία παράγει και εξάγει μεθανόλη. Η Κίνα αυτή τη στιγμή καταναλώνει πάνω από το μισό της παγκόσμιας παραγωγής , περίπου 41 εκατ. τόνους το χρόνο.

Σύμφωνα με το γκρούπ Methanol Market Servises Asia στις αρχές Φεβρουαρίου 2020 ή τιμή της μεθανόλης ήταν 225-320 δολάρια/τόνος. Η Ρωσία θεωρεί ότι με αυτές τις τιμές η παραγωγή μεθανόλης τα επόμενα χρόνια θα είναι περίπου 4,3 δις. δολάρια. Για σύγκριση, το 2018 οι εξαγωγές πετρελαίου ήταν 129 δις. δολάρια και φυσικού αερίου 49 δις. δολάρια. Η τιμή της μεθανόλης έχει πτωτική τάση τα τελευταία χρόνια. Το 2014 ήταν 550 δολάρια /τόνος.

Πλεονεκτήματα της μεθανόλης έναντι του υδρογόνου

Τα πλεονεκτήματα της μεθανόλης έναντι του υδρογόνου συνοψίζονται στα εξής:

-Αποδοτικότερη κατ’ όγκο και κατά βάρος αποθήκευση ενέργειας, λαμβάνοντας υπόψη το βάρος των δεξαμενών υδρογόνου υπό πίεση, λόγω της μικρής πυκνότητας του υγρού υδρογόνου σε ακραία ψύξη.        Το υδρογόνο στην υγρή μορφή του είναι εξαιρετικά δύσχρηστο και  επικίνδυνο υλικό και είναι αδύνατη η διάθεσή του από τα πρατήρια με τον τρόπο που διατίθενται τα υγρά καύσιμα.

- Αντίθετα η μεθανόλη είναι ένα σχετικά πτητικό και εύφλεκτο υλικό( λιγότερο από τη βενζίνη) και δεν παρουσιάζει ιδιαίτερα προβλήματα, κατά την αποθήκευση και τη μεταφορά, σε μεγάλες ποσότητες. Οι αντίστοιχες υποδομές για το υδρογόνο θα πρέπει να δημιουργηθούν από την αρχή και είναι ιδιαίτερα δαπανηρές.

-Η μεθανόλη μπορεί να αναμιχθεί με βενζίνη και να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο οχημάτων, όχι όμως το υδρογόνο.

-Η μεθανόλη ως πρώτη ύλη μπορεί να αντικαταστήσει το πετρέλαιο στη χημική βιομηχανία, για την παραγωγή συνθετικών υλικών (πλαστικών), χωρίς δραματικές αλλαγές.

Σύγχρονες μέθοδοι παραγωγής μεθανόλης

Παλιότερα η μεθανόλη προέκυπτε κυρίως από τη μετατροπή του συνθετικού αερίου (Syngas) και βασιζόταν στην αντίδραση του μονοξειδίου του άνθρακα με το υδρογόνο. Η παλιά μέθοδος παραγωγής μεθανόλης βασιζόταν στην ξηρά απόσταξη ξύλων, γι’ αυτό  ονομαζόταν και ξυλόπνευμα. Τη χρησιμοποιούσαν κυρίως για θέρμανση, μαγείρεμα και φωτισμό. Σήμερα το Syngas παρασκευάζεται κυρίως από το μεθάνιο του φυσικού αερίου και την αντίδρασή του με υδρατμούς. Κατά την παραγωγή της μεθανόλης, με αυτό τον τρόπο, αξιοποιείται το σύνολο του υδρογόνου που περιέχεται στο μεθάνιο.

Λόγω της κλιματικής αλλαγής και της ανάγκης περιορισμού των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (CO2) από ορυκτά καύσιμα, όπως το φυσικό αέριο προτείνεται η παραγωγή μεθανόλης από βιομάζα (εκατομμύρια τόνοι γεωργικών απορριμμάτων και σκουπιδιών), καθώς και από τη δέσμευση-χρήση CO2 της ατμόσφαιρας, με μηδενικό αποτύπωμα , αφού γίνεται ανακύκλωση του άνθρακα της ατμόσφαιρας. Αυτό συνδυάζεται με υδρογόνο που παράγεται από ηλεκτρόλυση με ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές. Η μεθανόλη ,που παράγεται από τους παραπάνω συνδυασμούς, χρησιμοποιείται ως καύσιμο. Θεωρείται, ότι είναι το πλέον ασφαλές και φιλικό στο περιβάλλον καύσιμο, αφού σε περίπτωση πυρκαγιάς, σβήνει με χρήση νερού. Διαλύεται στο νερό, σε οποιαδήποτε αναλογία, σε αντίθεση με το πετρέλαιο και τη βενζίνη. Αποδομείται από μόνο του , σε περίπτωση διαρροής , είτε στη θάλασσα, είτε στην ξηρά και δε μολύνει το περιβάλλον.

Στα μειονεκτήματα της μεθανόλης περιλαμβάνονται :

-Ως καύσιμο κίνησης μειώνει την αυτονομία του αυτοκινήτου στο μισό περίπου από την αυτονομία που δίνει η βενζίνη.

-Χρειάζεται να γίνουν αλλαγές στα υλικά τροφοδοσίας των αυτοκινήτων, γιατί η μεθανόλη διαβρώνει τα μέταλλα  και διάφορα συνθετικά υλικά, όπως οι φλάντζες, λόγω του ελαφρά όξινου υδρογόνου που εμπεριέχει.

Το υδρογόνο και η μεθανόλη θα διαδραματίσουν  πολύ σπουδαίο ρόλο μελλοντικά , λειτουργώντας συμπληρωματικά. Το υδρογόνο με ηλεκτρόλυση, από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, λύνει το πρόβλημα της απορριπτόμενης ισχύος σε ώρες μειωμένης ζήτησης. ‘Ένα μέρος θα διοχετεύεται ως καύσιμο στα υπάρχοντα δίκτυα φυσικού αερίου και το υπόλοιπο σε εγκαταστάσεις παραγωγής μεθανόλης, ανακυκλώνοντας  το CO2 

Η αντικατάσταση των σημερινών καυσίμων  μπορεί να γίνει σταδιακά, αφού η βενζίνη θα αναμειγνύεται με μεθανόλη, σε οποιεσδήποτε αναλογίες και με ελάχιστες επεμβάσεις στους υπάρχοντες κινητήρες. Η συμμετοχή της στο μείγμα καυσίμου , μεγαλώνει την ισχύ των κινητήρων, γι’ αυτό και τα καύσιμα των αγωνιστικών αυτοκινήτων βασίζονται στη μεθανόλη . Επίσης μειώνει τις επικίνδυνες εκπομπές αερίων και κάνει το καύσιμο πιο οικολογικό.

24 Μαρτίου 2021

energypress