[From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan]
Cuộc thi công nghệ thế hệ tiếp theo "Metanation" Osaka Gas và Tokyo Gas
Sự cạnh tranh để phát triển công nghệ thế hệ tiếp theo đã bắt đầu đối với "quá trình metan hóa", tổng hợp khí mê-tan, một nguyên liệu thô cho khí thành phố, từ hydro và carbon dioxide (CO2). Bằng cách tăng hiệu suất chuyển đổi năng lượng so với loại thông thường, chi phí sản xuất khí mêtan được giảm xuống. Đặt mục tiêu phát triển công nghệ sớm để đạt được mục tiêu của chính phủ là giảm phát thải khí nhà kính xuống gần như bằng 0 vào năm 2050.
Ô đơn SOIC mới do Osaka Gas phát triển = do công ty cung cấp
Metanation là một công nghệ sản xuất khí mêtan, là thành phần chính của khí thành phố, từ CO2 thu hồi từ các nhà máy và hydro được sản xuất từ điện được tạo ra từ năng lượng tái tạo. Vì CO2 thải ra được sử dụng làm nguyên liệu thô, nên khí thành phố được sản xuất bằng phương pháp meta hóa được coi là "không có carbon" và không thải ra CO2.
Hiệp hội Khí đốt Nhật Bản (Tokyo, Minato) đã đặt ra mục tiêu đưa metanation vào sử dụng thực tế trong vòng 30 năm. Mục đích đầu tiên là phương pháp thông thường dựa trên "phản ứng Sabatier". Hydro được sản xuất từ năng lượng điện có nguồn gốc từ năng lượng tái tạo, sau đó hydro và CO2 được phản ứng với một thiết bị chuyên dụng để tổng hợp metan.
Tuy nhiên, do quá trình phản ứng xảy ra mất nhiều nhiệt nên hiệu suất chuyển hóa năng lượng nói chung khoảng 55 đến 60%. Có một vấn đề là khó làm lớn và khó nâng cao hiệu quả.
Giá khí mê-tan hiện nay là khoảng 40 đến 50 yên trên 1 mét khối N (chất bôi trơn thông thường = thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn). Chi phí khoảng 350 yên để sản xuất bằng Metanation. Vì lý do này, các công ty khí đốt lớn của thành phố đang bắt tay vào phát triển các công nghệ thế hệ tiếp theo để giảm chi phí.
"Công nghệ Metanation SOEC" đang được phát triển bởi Osaka Gas. Nước được điện phân cùng với CO2 trong pin nhiên liệu oxit rắn (SOEC), và mêtan được tạo ra từ hydro và carbon monoxide (CO).
Nhiệt thải tạo ra từ phản ứng tổng hợp metan được sử dụng hiệu quả cho phản ứng thu nhiệt khi điện phân nước và CO2. Nó có ưu điểm là giảm thất thoát nhiệt so với phương pháp thông thường và hiệu suất chuyển đổi có thể tăng lên 85 đến 90%.
Vào tháng 1 năm 2009, Osaka Gas thông báo rằng họ đã tạo ra một SOIC phù hợp để nâng kích thước. Gốm sứ từ trước đến nay vẫn được sử dụng nhưng khả năng chịu va đập đã được nâng cao nhờ sử dụng kim loại làm chất nền và phủ lên bề mặt một lớp gốm mỏng. Công nghệ này sẽ được thành lập khoảng 30 năm, nhằm mục đích giới thiệu toàn diện từ những năm 1940.
Tokyo Gas cũng đã bắt đầu phát triển nhiều công nghệ thế hệ tiếp theo. Một trong số đó là phương pháp được gọi là "hybrid sabatier". Từ quá trình điện phân nước đến tổng hợp mêtan sẽ được thực hiện theo phương thức tích hợp. Ngoài ra, chính sách này còn tiến hành xác minh kỹ thuật và phát triển, bao gồm cả các phương pháp sử dụng vi sinh vật.
Mặc dù phương pháp meta hóa thông thường chưa được thương mại hóa, nhưng nhiều người kỳ vọng nó như một công nghệ khử cacbon. Nếu nó trở nên phổ biến trong tương lai, mạng lưới cung cấp khí đốt hiện tại có thể được sử dụng ngay cả trong một xã hội không có carbon và đầu tư vốn có thể bị chặn lại. Trọng tâm của việc thương mại hóa là chi phí có thể giảm được bao nhiêu nhờ phát triển công nghệ. (Shuhei Ochiai)
