Cina: idrogeno dal gas di cokeria da esportare? 

Idrogeno dal gas di cokeria. Sembra una soluzione ideale, soprattutto per la Cina con le sue enormi capacità metallurgiche. Ma quando si tratta di esportazioni, e non solo di riciclaggio per il fabbisogno interno, il quadro diventa drammaticamente più complicato. Molti, soprattutto all’inizio, vedono solo una catena: produzione di coke -> purificazione -> idrogeno -> liquefazione/compressione -> petroliera -> profitto. In effetti, tra questi collegamenti c'è un abisso di sfumature tecniche, logistiche e, soprattutto, economiche di cui raramente si parla nelle recensioni.

Dal sottoprodotto al prodotto: dove sono le sottigliezze?

La materia prima, il gas di cokeria, è una cosa instabile nella composizione. Sì, lì c’è molto idrogeno, il 55-60%, è un dato di fatto. Ma il resto è metano, monossido di carbonio, azoto, zolfo, resine. Il problema non è nella pulizia in sé, come nella tecnologiaPSA (assorbimento con oscillazione di pressione)ha funzionato. Il problema è la scala e la coerenza. La produzione di coke è ciclica e dipende dal funzionamento degli altiforni. Ottenere un volume di gas stabile e prevedibile per stabilire un flusso di esportazione continuo è già un grattacapo. Non puoi semplicemente “aprire il rubinetto”.

Uno dei progetti in cui mi sono imbattuto prevedeva l'utilizzo delle installazioni della Chengdu Yizhi Technology Co.. Il loro profilo è proprio quello della progettazione nel settore chimico e del gas, i dettagli possono essere trovati suil loro sito web. Hanno offerto soluzioni di trattamento complete, inclusa la rimozione dell'idrogeno solforato e dello zolfo organico fino alla fase PSA. Ma durante le discussioni è emersa la questione della “coda”. gas Dopo il rilascio dell'idrogeno, rimane un volume significativo di gas combustibile a basso contenuto calorico. Cosa farne? L'incendio in una centrale termoelettrica è un'opzione, ma in questo caso l'intero progetto è legato all'infrastruttura di un impianto specifico e al suo fabbisogno energetico. Per un progetto orientato all'esportazione questa è una dipendenza non necessaria.

E qui sorge il punto chiave dei costi. Molte persone pensano: poiché il gas è quasi uno spreco, l'idrogeno è quasi gratuito. Idea sbagliata. I costi principali sono gli investimenti di capitale per la purificazione e la compressione/liquefazione ad alta efficienza, nonché i costi energetici operativi per questi processi. Soprattutto per la liquefazione. Per ottenere l'idrogeno liquido per il trasporto marittimo, è necessario raffreddarlo a -253°C. I costi energetici sono colossali. E questa energia deve essere molto economica affinché il prodotto finale sia competitivo nel mercato globale rispetto, ad esempio, all’idrogeno da gas naturale (SMR) con cattura del carbonio.

Logistica: fredda realtà

Diciamo che otteniamo idrogeno puro da una cokeria nello Shanxi o nell'Hebei. Come consegnarlo al porto? Conduttura peridrogeno- un'opzione, ma in Cina la rete è specifica per questo, per lo più locale. La costruzione di una nuova autostrada per centinaia di chilometri è di per sé un progetto gigantesco. I veicoli più comunemente considerati sono i trasportatori di tubi che trasportano gas idrogeno pressurizzato. Ma l’esportazione richiede volumi e un “daw?” trasporta solo poche centinaia di chilogrammi. Roulotte di centinaia di auto? Non realistico dal punto di vista della sicurezza e dei costi.

Pertanto, l’hub logistico dovrebbe essere il più vicino possibile alla produzione. Idealmente, la pianta si trova in riva al mare. Ma la maggior parte della produzione di coke è localizzata all’interno del continente, accanto al carbone e all’acciaio. Questo è uno squilibrio geografico che divora tutti i potenziali profitti. Abbiamo considerato la possibilità di produrre ammoniaca in loco da questo idrogeno (questo è più semplice nella logistica), ma in tal caso non si tratterebbe più di esportazione di idrogeno, ma di un business completamente diverso e di altri mercati.

L’idrogeno liquido richiede cisterne criogeniche specializzate. Ce ne sono solo pochi al mondo, il trasporto è astronomico. E i terminali portuali per ricevere LH2 si contano sulle dita di una mano. La Cina sta costruendo tali infrastrutture, ma per progetti specifici, ad esempio “verdi?” idrogeno. Se sarà disponibile per l’idrogeno ricavato dal gas di cokeria è una grande domanda, perché ora la tendenza principale è l’impronta di carbonio. E qui, nonostante lo smaltimento dei rifiuti, ci sono ancora emissioni di CO2 nella filiera.

Caso di studio: tentativo e domande

Ho avuto esperienza di consulenza su un progetto nella provincia dello Shanxi. Un grande stabilimento metallurgico locale voleva monetizzare il gas di cokeria. Un istituto di progettazione come il citato Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd. ha condotto un buon studio di fattibilità sulla purificazione fino al 99,999%. Tecnicamente tutto era fattibile. Ma quando hanno iniziato a calcolare il costo totale della consegna del prodotto liquefatto in Giappone, anche secondo previsioni ottimistiche, il prezzo nel porto di destinazione era superiore del 20-25% rispetto a quello dei fornitori locali che utilizzano combustibili fossili.

Il cliente era confuso non solo dal prezzo. I giapponesi hanno posto domande sul ?basso tenore di carbonio? certificazione. idrogeno. Per dimostrare il vantaggio, era necessario un audit dettagliato del carbonio dell'intera catena, dal coker alla liquefazione. Ciò includeva la contabilizzazione delle emissioni dall'alimentazione elettrica all'impianto di trattamento. E l’elettricità in quella regione è principalmente carbone. Di conseguenza, il profilo ambientale si è rivelato non così “pulito” come vorremmo per il mercato premium. Il progetto, per quanto ne so, si è bloccato nella fase di ricerca di un acquirente a lungo termine.

Export: non un prodotto, ma un servizio?

Forse esportare direttamente idrogeno liquido o compresso non è il modo più sostenibile. Un’alternativa ora allo studio è l’esportazione di tecnologie e soluzioni ingegneristiche. Cioè, non per portare il gas dall’altra parte del mondo, ma per vendere una “soluzione in scatola?” per la sua lavorazione in quei paesi dove esistono capacità metallurgiche simili, ma non esistono tecnologie di purificazione così sviluppate.

Questo è già più vicino alla competenza degli istituti di design. Ad esempio,Chengdu Yizhi Technology Co., fondata da Huaxi Technology, con un capitale sociale di 120 milioni di yuan, ha un'esperienza che può essere replicata. Non l’export di molecole, ma l’export di know-how, attrezzature e gestione di progetti chiavi in ​​mano. Ciò rimuove le barriere logistiche. Ciò potrebbe essere più redditizio per la Cina: il valore aggiunto sotto forma di lavoro intellettuale e ingegneria meccanica viene preservato.

Ma anche qui ci sono delle insidie. Competizione con i giganti dell’ingegneria europei e giapponesi. Problemi di tutela della proprietà intellettuale. E, ancora, collegamento ai cicli della metallurgia globale. Se l’industria siderurgica in Europa si contrae, anche la domanda per tali soluzioni diminuirà.

Cosa c'è in fondo? Uno sguardo dall'interno

Quindi esportare è reale? Tecnicamente sì. Economicamente sostenibile - in condizioni molto limitate. C’è bisogno di una serie di circostanze ideali: una fabbrica di coke vicino a un porto in acque profonde, l’accesso al gas “verde” a basso costo. elettricità per la liquefazione e un contratto a lungo termine con un acquirente che è a suo agio con l’impronta di carbonio ed è disposto a pagare un po’ di più per la diversificazione delle forniture.

Molto probabilmente, il prossimo futuro risiede nei consumi interni. Idrogeno per la chimica locale, per il rifornimento di autobus e camion nei distretti industriali. Ciò fornirà esperienza, affinerà le tecnologie e ridurrà i costi di capitale. E parallelamente verranno sviluppate le stesse tecnologie per la pulizia e la gestione dell’idrogeno, che potrebbe diventare un prodotto di esportazione in un formato diverso.

Personalmente guardo a questo con cauto ottimismo. Il fermento attorno all’economia dell’idrogeno ci costringe a cercare tutte le possibili fonti. Il gas di cokeria non è una panacea o una “miniera d’oro”, ma una risorsa seria e sottovalutata. L'importante è non soccombere alla gioia iniziale e contare, contare tutti i costi fino all'ultimo yuan, soprattutto quelli legati alla logistica e all'energia. Senza questo, qualsiasi conversazione sulle esportazioni rimarrà solo una conversazione.