Carbon Recycling International ( CRI ) — исландская компания с ограниченной ответственностью, которая разработала технологию, предназначенную для производства возобновляемого метанола , также известного как e-метанол, из диоксида углерода и водорода , используя электролиз воды или, в качестве альтернативы, водород, извлеченный из промышленных отходящих газов. Технология зарегистрирована CRI под торговой маркой Emissions-to-Liquids (ETL) [1] [2] , а возобновляемый метанол, производимый CRI, зарегистрирован под торговой маркой Vulcanol. [3] В 2011 году CRI стала первой компанией, которая начала производить и продавать жидкое возобновляемое транспортное топливо, произведенное только с использованием диоксида углерода, воды и электроэнергии из возобновляемых источников. [4]
Компания CRI, зарегистрированная в 2006 году, была основана Фридриком Йонссоном, Артом Шуленбергером, Оддуром Ингольфссоном и К.С. Траном. [5] Помимо исландских частных лиц и фондов, инвесторами являются канадский многонациональный поставщик и дистрибьютор метанола Methanex и китайская многонациональная автомобилестроительная компания Geely .
Первый промышленный завод CRI, завод Джорджа Олаха (названный в честь Джорджа Эндрю Олаха , [6] лауреата Нобелевской премии по химии 1994 года), был завершен в 2011 году. [7] В настоящее время CRI параллельно работает над несколькими новыми проектами, в том числе в рамках исследовательской программы ЕС Horizon 2020, финансируемой консорциумом MefCO2 [8] по строительству демонстрационного завода по производству возобновляемого метанола в Германии, и в рамках консорциума FreSME [9] по строительству демонстрационного завода по производству возобновляемого метанола в Швеции.
Возобновляемый метанол может использоваться в качестве топлива, химического сырья (включая различные виды топлива) или смешиваться с бензином. Топливо, которое производится частично или полностью из метанола, включает биодизель , диметиловый эфир или оксиметиленовый эфир , а также синтетический бензин из процесса Mobil Methanol-to-Gasoline (MTG). Бензиновые смеси варьируются от 3% метанола, что разрешено в бензине европейского стандарта, до 56% метанола, смеси для автомобилей с гибким топливом [10] , которая имеет ту же плотность энергии и содержание кислорода, что и бензин E85. CRI провел испытания автопарка с рядом вариантов смесей с более низким и более высоким содержанием в автомобилях разных производителей, включая 100% метанол в специальных автомобилях с гибким топливом, производимых Geely. [11] [12] Возобновляемый метанол совместим с двигателями внутреннего сгорания, а также с топливными элементами на метаноле . Двигатели внутреннего сгорания, работающие на 100% метаноле, производятся как для легковых автомобилей, так и для грузовиков и судов. Метаноловые топливные элементы различной плотности энергии доступны у множества производителей в Северной Америке, Европе и Азии.
Производство возобновляемого метанола не зависит от сельскохозяйственных ресурсов, поскольку основными входными данными являются водород и углекислый газ. Процесс производства выбросов в жидкости CRI основан на трех основных модулях: очистка углекислого газа, генерация водорода и система синтеза и очистки метанола. [1] Процесс каталитической конверсии водорода и углекислого газа происходит в один этап, в то время как производство метанола из ископаемого топлива, такого как природный газ или уголь, включает несколько этапов риформинга для получения синтез-газа, за которыми следует каталитический этап. [13] В отличие от некоторых других технологий преобразования энергии в топливо, которые используют углекислый газ и водород в качестве входных данных, процесс преобразования выбросов в жидкости CRI также не требует «перемещения» углекислого газа перед этапом синтеза.
Завод George Olah Plant, или GO Plant, имеет номинальную мощность 5 миллионов литров в год. [14] Он расположен недалеко от спа-комплекса Blue Lagoon и электростанции HS Orka's Svartsengi . Завод может улавливать и использовать около 10% углекислого газа, выбрасываемого электростанцией Svartsengi. [15]
CRI ввела в эксплуатацию крупнейший в мире завод по переработке CO₂ в метанол в октябре 2022 года. Завод расположен в городе Аньян , провинция Хэнань , Китай, и использует углекислый газ, извлеченный из существующих выбросов производства извести, и водород, извлеченный из близлежащего коксового завода . Годовая производственная мощность завода составляет 110 000 тонн метанола с низкой интенсивностью выбросов углерода, перерабатывая около 160 000 тонн CO2 в год. [16]
Метанол использовался для замены дизельного топлива в большегрузных автомобилях, производимых Geely Auto , а также для зажигания огня Азиатских игр в Ханчжоу в 2023 году. Проект стоимостью 90 миллионов долларов США создал 80 рабочих мест и был отмечен как важная веха в развитии китайской промышленности в направлении циклических цепочек создания стоимости. [17]
Завод Sailboat CO₂-to-methanol расположен в Shenghong Petrochemical Industrial Park в Ляньюньгане , провинция Цзянсу , Китай. Завод перерабатывает около 150 000 тонн углекислого газа и 20 000 тонн водорода из отходов на близлежащем нефтехимическом комплексе, ежегодно производя 100 000 тонн низкоуглеродистого метанола. Этот метанол, произведенный на этом предприятии, используется для производства полимеров и пластика , включая покрытия EVA для солнечных панелей и оргстекла . Завод начал работу в сентябре 2023 года. [18] [19]
Финансируемый в рамках программы ЕС Horizon 2020 Framework Program, MefCO 2 был проектом по разработке технологий, который длился с 2014 по 2019 год. Проект продемонстрировал применение технологии ETL CRI, которая производила метанол из выбросов CO 2 тепловой электростанции и электролитического водорода, полученного из избыточной возобновляемой энергии. [20]
Установка по производству метанола из CO2 была интегрирована в тепловую электростанцию RWE Niederaussem и начала работу в начале мая 2019 года. Система успешно продемонстрировала способность технологии работать с прерывистым и нестабильным возобновляемым энергоснабжением, а также с гетерогенными источниками CO2 . После завершения проекта установка поставляла 1 тонну метанола в день на очистные сооружения сточных вод . [20]
Проект CirclEnergy, финансируемый программой ЕС Horizon 2020, был направлен на решение проблем интеграции возобновляемой энергии в европейскую энергетическую сеть, таких как переизбыток энергии, вызванный прерывистым характером солнечной и ветровой энергии . Проект рассматривал использование технологии ETL CRI, которая может преобразовывать избыточную энергию из прерывистых возобновляемых источников энергии в возобновляемый метанол. Проект продемонстрировал использование возобновляемого метанола в качестве эффективного хранилища и носителя возобновляемой энергии. [21]
CRI получила грант в размере 11 миллионов евро на внедрение технологии ETL CRI на предприятии Swerea MEFOS в Лулео , Швеция. Проект длился с 2019 по 2020 год и адаптировал системный модуль, использовавшийся в предыдущем проекте MefCO 2 , для преобразования остаточных доменных газов от сталелитейного производства в метанол. [22]
Этот проект продемонстрировал универсальность технологии ETL CRI, используя CO₂ и водород, извлеченные из различных потоков отходов. Низкоуглеродный метанол, периодически производимый в 2020 году, использовался Stena , шведским паромным оператором и партнером по консорциуму, который управлял первым в мире пассажирским паромом на метаноле Stena Germanica . [22]
Проект GAMER получил финансирование в размере 3 млн евро с целью развития технологии высокотемпературного электролиза . CRI входил в консорциум, который работал над разработкой нового типа высокоэффективного электролизера с новым твердым электролитом.
Проект был направлен на преодоление проблем с технологиями электролиза , включая нестабильность и термический стресс. Протонный керамический электролизер был разработан для термического сопряжения с источниками отработанного тепла на промышленных предприятиях, что позволило системе достичь значительно более высокой комбинированной электрической и тепловой эффективности. Проект был успешно завершен в 2022 году. [23]
Директива Европейского союза о возобновляемых источниках энергии признает возобновляемый метанол возобновляемым транспортным топливом из небиологических источников, что означает, что его можно использовать в качестве современного возобновляемого транспортного топлива в соответствии с мандатами ЕС по смешиванию возобновляемых видов топлива.
Углекислый газ является одной из основных причин глобального потепления . Удаляя углекислый газ из промышленных выбросов и увеличивая доступность энергии, получаемой из электричества или водорода с низкой интенсивностью выбросов углерода, процесс CRI помогает смягчить изменение климата . Возобновляемый метанол сгорает чисто как топливо, а замена возобновляемого метанола на бензин и дизельное топливо снижает городские выбросы твердых частиц , оксидов серы ( SOx ) и оксидов азота ( NOx ). [24]
Процесс CRI также может использоваться для хранения энергии в форме метанола, особенно в случаях, когда источник энергии непостоянен. Например, энергия ветра и солнца непостоянна. При хранении энергии из этих источников в жидкой химической форме генерация электроэнергии и ее использование не обязательно должны быть связаны во времени и пространстве. Метанол также является хорошим энергоносителем . Как жидкое топливо его проще и дешевле хранить и транспортировать, чем газообразное топливо, такое как водород или метан.
CRI планирует внедрить стандартизированные установки промышленного масштаба (CSP), каждая мощностью не менее 50 000 тонн метанола в год. [25]
