Исполнительный директор B9 Energy Storage Дэвид Сёрплесс рассматривает, как спрос на морской e-метанол может ускорить развитие крупномасштабной офшорной ветроэнергетики. Компания подчёркивает, что по возможности отдаёт предпочтение прямой электрификации как наиболее эффективному пути к декарбонизации. Однако для отраслей, которым нужны жидкие виды топлива, например морского транспорта, приоритетными становятся технологии Power-to-X и синтез электронного топлива.
Водородная долина Ольстера
Для декарбонизации экономики Северной Ирландии потребуется строительство крупных офшорных ветропарков в дополнение к существующим наземным мощностям. Их расположение и выработка должны соответствовать географии и почасовому профилю электрической нагрузки.
Имеющаяся электросеть не способна самостоятельно передавать такие объёмы энергии в рамках доступных сроков и бюджетов. Помочь могут системы Power-to-X, позволяющие преобразовывать электроэнергию в водород и подавать его в газовые сети.
На инфраструктурной карте показаны офшорные ветропарки, электролизёрные станции Power-to-X (P2X), выделенные подводные кабели и трубопроводы для чистого водорода. Также обозначено место предполагаемого соляного хранилища в Баллиламфорде, на острове Айлендмейджи: оно сможет вмещать 500 млн м³ зелёного водорода. Показанная система рассчитана на мощность 3,45 ГВт и потребует €9 млрд капитальных вложений от частных инвесторов. Проект называется «Водородная долина Ольстера».
Водород можно направлять на рынок, смешивая его с природным газом в трубопроводах или поставляя на существующие электростанции для поддержания надёжности энергоснабжения в периоды слабого ветра. Однако медленное развитие политики в этих областях означает, что законодательства и нормативного регулирования пока недостаточно для реализации масштабных проектов, необходимых для решения климатического кризиса.
Более быстрый и масштабный путь вывода зелёного водорода на рынок может обеспечить развитие экономики e-метанола, особенно с учётом быстрого роста спроса на топливо для морского транспорта. Метанол — химическое соединение водорода и CO₂.
Проект зелёного судоходного коридора между Северной Ирландией и Великобританией
B9 Energy Storage и её партнёры — DFDS Seaways, DFDS Logistics, порт Ларн, JG Maritime Consultants, Mutual Energy и Центр инноваций для промышленности с нулевыми выбросами при Тисайдском университете — получили финансирование от Innovate UK и Министерства транспорта Великобритании в рамках четвёртого раунда конкурса Clean Maritime Demonstration Competition. Они проводят технико-экономические исследования и предварительные испытания проекта «Зелёный судоходный коридор» между Ларном в Северной Ирландии и северо-западом Англии, предпочтительно Ливерпулем.
Проект предусматривает паром типа ro-ro, оптимизированный для перевозки прицепов без сопровождающих водителей. На борту водород будет производиться из зелёного метанола, доставляемого в мобильных дорожных контейнерах стандарта ISO.
Зелёный метанол планируется синтезировать в порту Ларн из зелёного водорода и CO₂ в рамках расширения проекта Power-to-X в Баллиламфорде. Главное новшество — улавливать CO₂ из бортовой установки по переработке метанола и возвращать его на предприятие для синтеза в тех же контейнерах, которые доставили метанол и затем опустели. Так создаётся замкнутый цикл использования CO₂, позволяющий избежать неизбежных в будущем ограничений в поставках зелёного CO₂.
Гибкая установка по производству зелёного метанола в порту будет использовать энергию ветра, которая иначе не была бы востребована из-за ограничений выработки. Она будет питать электролизёр с протонообменной мембраной (PEM) и/или щелочной электролизёр, подающий зелёный водород в каталитический реактор. По замыслу проекта, внутренний зелёный судоходный коридор обеспечит «истинно нулевые» выбросы, не будет зависеть от ограниченных поставок биогенного CO₂ или CO₂, полученного прямым улавливанием из воздуха, и не потребует компенсации выбросов для достижения целей углеродной нейтральности.
Схема системы показывает, как рециркуляция CO₂ может помочь расширить применение e-метанола в качестве морского топлива. На ней также представлены линейные способы использования улавливаемого зелёного CO₂ из биогенных источников, например при анаэробном сбраживании, и прямого улавливания из атмосферы (DAC). К таким направлениям относятся добавление e-метанола в бензин стандарта E10, продажа чистого метанола (M100) для автомобилей с двигателями с искровым зажиганием, а также производство диметилового эфира (DME), заменителя сжиженного нефтяного газа (LPG), и e-керосина — авиационного топлива, устойчивого с точки зрения воздействия на климат. При этих линейных способах применения CO₂ в итоге выбрасывается в атмосферу, поэтому они могут обеспечивать углеродную нейтральность, но не замкнутый цикл его использования.
Прямое улавливание CO₂ из воздуха для линейного использования
B9 Energy Storage принимает участие в демонстрационном проекте по прямому улавливанию CO₂ из воздуха, финансируемом Министерством энергетической безопасности и углеродной нейтральности Великобритании (DESNZ). Установка, разработанная компанией CO2CirculAir, рассчитана на прерывистую работу от ветровой энергии — без накопителей энергии и вентиляторов принудительной подачи воздуха.
Установки прямого улавливания, работающие от отдельных автономных ветротурбин мощностью от 250 кВт до 1 МВт, можно разместить примерно на тысяче фермерских хозяйств Северной Ирландии. Ветровую генерацию можно дополнить недорогими наземными солнечными панелями. На многих таких площадках уже есть разрешения на строительство ветротурбин, но нет экономически выгодного предложения о подключении к электросети.
Сбор жидкого CO₂ можно организовать по аналогии с доставкой молока наливом и кормов для животных. CO₂, полученный прямым улавливанием из воздуха, достаточно чистый для использования в пищевой промышленности и производстве напитков.
Несколько поставщиков предлагают готовые к запуску установки по производству метанола, специально рассчитанные на переменную подачу зелёного водорода от электролизёров, работающих на возобновляемой энергии. Например, компания BSE Engineering заявляет, что установка FlexMethanol способна работать в диапазоне от 10 до 120% мощности и менять режим менее чем за 15 секунд. Такая гибкость позволит обойтись без крупномасштабного сжатия и хранения водорода — дорогостоящих операций.