L'expédition de GNL dans un sens et de CO2 dans l'autre ne fonctionnera pas

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Au cours des trois dernières années, une autre idée absurde a surgi pour permettre d'une manière ou d'une autre l'expédition de molécules pour l'énergie. Le principe est que le gaz naturel liquéfié (GNL) va dans un sens et que le CO2 liquéfié (l-CO2) est mis dans les mêmes réservoirs et va dans l'autre sens. Cela semble tellement évident !

Le principe est que le CO2 du gaz naturel doit être capté, puis doit aller quelque part. Et les navires qui acheminent le gaz naturel sous forme liquide de son origine à sa destination devraient rentrer chez eux à vide, ce qui n'a aucun intérêt économique. Et les gisements de gaz adorent mettre du CO2 sous terre, ne serait-ce que pour extraire plus de pétrole.

Ceci est, bien sûr, proposé par les membres du corps professoral de l'Université de Houston, et uniquement pour le méthane extrait du sous-sol avec du CO2 renvoyé vers les champs pétrolifères pour une récupération assistée du pétrole. Compte tenu des fortes fuites de méthane en amont et en aval dans le système américain et de la prémisse de la récupération améliorée du pétrole consistant à injecter du CO2 sous terre pour extraire plus de pétrole brut qui, lorsqu'il est utilisé comme indiqué, crée plus de CO2 qu'injecté, c'est une idée remarquable dans tous les cas. Cela fait partie intégrante du jeu de coquille qu'est la capture et la séquestration du carbone dans l'industrie des combustibles fossiles, où le CO2 est extrait du sous-sol à un endroit et remis sous terre à un autre pour une récupération améliorée du pétrole et revendiqué comme une victoire tout en restant une infime fraction des émissions annuelles d'ExxonMobil.

Mais Fortescue, une société australienne d'extraction de ressources qui tente de faire de l'hydrogène vert australien exporté une source d'énergie pour le monde malgré les réalités de l'économie et de la thermodynamique, envisage d'aller beaucoup plus loin dans le terrier du lapin entropique. Ils proposent de convertir l'hydrogène vert en méthane à potentiel de réchauffement climatique plus gérable mais élevé, puis de liquéfier le méthane en GNL, puis d'expédier le GNL vers les marchés de l'énergie, puis de réutiliser les méthaniers pour renvoyer le CO2 afin de le réutiliser dans la fabrication de méthane vert. processus.

Commençons par savoir si cela est même possible, et la réponse est oui. Économiquement faisable? Profondément improbable. Une solution climatique ? Clairement pas.

Commençons par fabriquer du méthane à partir d'hydrogène vert. Comme beaucoup d'autres et moi-même l'avons souligné, l'hydrogène peut être écologique, mais il ne peut pas être bon marché. Il y a des parties capex et opex à l'argument. La partie capex est que les usines d'électrolyse à grande échelle sont des immobilisations majeures et que les électrolyseurs ne sont qu'un des 28 composants principaux. Le reste des composants est déjà banalisé, de sorte que le capex total ne va pas s'effondrer. Cela signifie que l'usine devra fonctionner aussi près que possible de 24/7/365 pour payer les coûts d'investissement. Cela signifie qu'il nécessite de l'électricité ferme 24h/24, 7j/7 et 365j/an, et que l'électricité toujours alimentée est l'électricité du réseau, ou plus chère que l'électricité du réseau.

Tableau montrant les coûts du CO2, de l'hydrogène et de leur transformation en méthanol par Michael Barnard, stratège en chef, TFIE Strategy Inc.

L'hydrogène est l'intrant le plus cher de tout carburant synthétique comme le méthane vert, comme je l'ai publié il y a quelques années dans mon évaluation de l'ingénierie du carbone thermodynamiquement analphabète. Pas d'hydrogène bon marché, pas de méthane bon marché. Mais vous devez vous procurer du CO2 et de l'hydrogène et les combiner dans un autre processus énergivore pour obtenir du méthane. Le tableau ci-dessus fournit une voie vers le méthanol bon marché, une autre alternative, et donne une idée des bilans énergétiques et des coûts. Le méthane ne sera pas loin.

Jetez un tas d'électricité verte tout en produisant de l'hydrogène et en vous débarrassant de l'excès d'humidité. Cela fait perdre environ 30 %. Débarrassez-vous de plus d'énergie en obtenant le CO2, surtout si vous le transportez à travers le monde. Débarrassez-vous de plus d'énergie en combinant les deux en méthane. Vous pourriez avoir de la chance de voir 50 % de l'énergie contenue dans le méthane, et nous n'avons pas encore fini.

Après cela, il faut liquéfier le méthane, qui consomme beaucoup moins d'énergie que l'hydrogène, mais quand même beaucoup. Ensuite, vous devez l'expédier à travers un océan et l'amener à l'endroit où il brûle. Peut-être que 40% de l'énergie arrive ?

Ensuite, vous le brûlez dans une centrale à cycle combiné au gaz naturel moderne avec une efficacité de 50 %, de sorte que seulement 20 % de l'électricité verte en Australie se transforme en électricité en Allemagne, par exemple.

Ensuite, vous devez capturer le CO2 de sa combustion, ce qui provoque des charges parasites de l'ordre de 20 à 30 %, même selon le Global Carbon Capture and Storage Institute toujours positif pour le CCS, une organisation de lobbying des combustibles fossiles qui aime donner au CCS tous les avantages. du doute imaginable. Donc, vous envisagez en fait peut-être 15% du solaire et du vent de l'Australie qui entrent réellement dans le réseau de destination.

Comme indiqué, l'usine d'électrolyse nécessitera une électricité de qualité réseau ferme, ce qui signifie probablement 100 $ / MWh, donc c'est probablement dans la fourchette de 600 $ / MWh d'électricité livrée en gros en Europe ou en Asie. Pendant ce temps, les nouveaux éoliens et solaires à terre coûtent 30 $ / MWh, soit 20 fois moins chers. Qui va exactement payer pour cette énergie très chère ?

Oh, mais attendez, il y a plus de bêtises dans cette idée. L'une des nombreuses conditions du plan de Fortescue Future Industries est que la masse de CO2 générée par la combustion du méthane entraîne un volume de CO2 liquéfié supérieur de 20 % à celui du GNL, de sorte qu'une grande partie de celui-ci devrait être laissée là où elle a été brûlée.

Ce CO2 serait 2,1 fois plus lourd pour le même volume dans le navire. Le CO2 ne se liquéfiera que s'il est comprimé à un minimum de 5,18 bar. Le GNL est transporté à pression ambiante. Il fera beaucoup plus chaud pour la cargaison de CO2 que pour la cargaison de GNL et devra passer par un cycle thermique d'environ 100°C à chaque fin de voyage. Cela représente donc un coût en capital beaucoup plus élevé à chaque extrémité pour la gestion thermique.

Bien sûr, la plupart des navires propulsés au méthane sont des méthaniers utilisant l'évaporation du GNL, et si vous transportez du l-CO2, vous n'avez pas de GNL à faire bouillir, vous devez donc stocker spécialement du méthane pour conduire le navire, ou plus probablement juste utiliser un carburant complètement différent.

En d'autres termes, aucun navire GNL existant n'est capable de ce cas d'utilisation. Il faudrait qu'ils soient spécialement construits pour cela, avec d'importants compromis de conception et d'économie. Pour ce faire, vous devez concevoir un navire entier de la quille à cette fin.

Tout cela pour que les gaz à fort potentiel de réchauffement climatique puissent être fabriqués et placés dans une chaîne d'approvisionnement qui les rejette dans l'atmosphère en cours de route.

L'hypothèse selon laquelle les installations de GNL et les navires peuvent être réutilisés pour expédier du CO2 dans l'autre sens ne résiste pas au moindre examen technique. Le coût de bout en bout de la fourniture d'énergie sous forme de GNL vert ne résiste pas au moindre examen économique. Il est remarquable que les personnes capables de faire des calculs simples accordent une quelconque crédibilité, ce qui témoigne du pouvoir combiné du lobbying et de l'espoir.

est membre des conseils consultatifs de la startup d'aviation électrique FLIMAX, stratège en chef chez TFIE Strategy et co-fondateur de distnc technologies. Il héberge le podcast Redefining Energy - Tech (https://shorturl.at/tuEF5), qui fait partie de l'équipe primée Redefining Energy. Il passe son temps à projeter des scénarios de décarbonation de 40 à 80 ans dans le futur et à aider les dirigeants, les conseils d'administration et les investisseurs à choisir judicieusement aujourd'hui. Qu'il s'agisse du ravitaillement de l'aviation, du stockage en réseau, du véhicule au réseau ou de la demande en hydrogène, son travail est basé sur les fondamentaux de la physique, de l'économie et de la nature humaine, et informé par les exigences de décarbonation et les innovations de multiples domaines. Ses postes de direction en Amérique du Nord, en Asie et en Amérique latine ont renforcé son point de vue mondial. Il publie régulièrement dans plusieurs médias sur l'innovation, les affaires, la technologie et la politique. Il est disponible pour le conseil d'administration, le conseiller en stratégie et les allocutions.

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