Химики представили дорожную карту по созданию углеродно-нейтрального нефтеперерабатывающего завода к 2050 году

Прочитано: 351 раз(а)


Можно ли уже к 2050 году построить нефтеперерабатывающий завод, полностью не использующий ископаемое топливо, и тем самым внести значительный вклад в создание углеродно-нейтрального общества? По мнению двух химиков из Утрехтского университета, это так. В статье в журнале Nature они представляют план, согласно которому нефтеперерабатывающие заводы могут быть перестроены так, чтобы они были полностью без ископаемого топлива. По возможности процессы будут электрифицированы, а сырье будет заменено на CO2 , сельскохозяйственные и городские отходы. «Мы хотели посмотреть, что потребуется для создания нефтеперерабатывающего завода, не использующего ископаемое топливо, и довели это до крайности».

Нефтеперерабатывающие заводы являются источником большей части мирового транспортного топлива и основой производства многих продуктов, необходимых для повседневной жизни. В настоящее время процессы нефтепереработки преимущественно работают на ископаемом топливе, а ископаемые ресурсы используются для производства химикатов, фармацевтических препаратов и других полезных веществ. Тем не менее, использование ископаемого топлива является крупнейшим источником выбросов CO2, которые приводят к глобальному изменению климата.

Хотя существуют очевидные пути к тому, чтобы возобновляемая электроэнергия в значительной степени заменила энергию, основанную на ископаемом топливе, транспортное топливо и химикаты, производимые на нынешних нефтеперерабатывающих заводах, по-прежнему будут необходимы.

В публикации в журнале Nature , сопровождаемой редакционной статьей, а также на обложке журнала, исследователи Утрехтского университета Элко Фогт и Берт Векхейзен представляют нефтеперерабатывающий завод, который полностью углеродно-нейтрален. Они используют расчеты порядка величины для одного нефтеперерабатывающего завода, который, как они предполагают, находится в Европе, тем самым показывая, сколько для этого потребуется энергии, материалов и ресурсов, а также связанные с этим финансовые и политические ограничения.

Интеграция компонентов

Некоторые ключевые аспекты нефтеперерабатывающего завода будущего включают преобразование CO 2 , пластиковых отходов и отходов биомассы в полезное сырье, производство устойчивого водорода и системы улавливания воздуха для извлечения CO2.

«Однако наша концепция заключается в интеграции всех компонентов, необходимых для создания нефтеперерабатывающего комплекса, который в конечном итоге станет безотходным», — заявляет Векхейзен. Например, переработка биомассы и пластиковых отходов может производить CO2 , но согласно инновационной концепции этот поток отходов CO2 затем используется для производства экологически чистого топлива.

Другими важными деталями будущего нефтеперерабатывающего завода являются потребность в огромном количестве возобновляемой энергии и больших минеральных ресурсах для оборудования, чем в настоящее время. Это, в свою очередь, требует значительно больших земельных или морских территорий для размещения солнечных батарей и/или ветряных турбин.

Надежные катализаторы

Многие технологии будущего нефтеперерабатывающего завода уже существуют в лабораториях и требуют масштабных усилий по масштабированию, что является серьезной проблемой. «Однако нам не следует заблуждаться, полагая, что мы имеем дело исключительно с проблемой масштаба», — утверждает Векхейзен. «Необходимо провести гораздо больше научной и технологической работы, потому что не все, что мы можем сделать в лаборатории, будет работать в реальной жизни», — добавляет Фогт.

Один из главных вопросов заключается в том, как разработать надежные катализаторы, устойчивые к примесям, которые принесут новые потоки сырья. Векхейсен сказал: «У нас есть обширный опыт и большой опыт в обращении с ископаемыми ресурсами, но возобновляемые ресурсы, безусловно, находятся в зачаточном состоянии».

«Что делает задачу еще более сложной, так это то, что нам придется работать над этими инновациями параллельно», — утверждает Фогт. «Мы не можем позволить себе роскошь ждать и смотреть, появится ли новое необычное решение».

Расходы

Исследователи утверждают, что такой уровень открытий и инноваций требует адекватной политики, а также долгосрочной поддержки и финансирования, поскольку нефтеперерабатывающий завод будущего в настоящее время очень дорогостоящий. По оценкам исследователей, новый нефтеперерабатывающий завод потребует инвестиций порядка от 14 до 23 миллиардов евро. Просто замена всех 615 нефтеперерабатывающих заводов, действующих сейчас, в течение следующих 25 с лишним лет потребует инвестиций порядка 320–520 миллиардов евро в год.

«Но, конечно, долгосрочные выгоды глобальной устойчивости должны быть гораздо более актуальными, чем краткосрочные местные финансовые выгоды», — говорит Фогт.

Разъемы будущего

Исследователи полагают , что помимо науки, технологий, адекватной политики и финансовой поддержки мы также должны учитывать людей, которые сделают наши решения реальностью.

«Хотя наука и технологии могут найти решения, обществу придется их принять», — утверждает Векхейзен.

«Вот почему нам необходимо обучать ученых и инженеров, которые смогут работать в междисциплинарных проектах, которые позволят материализовать наши решения. Именно поэтому мы приняли в нашем университете новые образовательные программы, такие как проект Да Винчи , поскольку нам необходимо обучать соединители будущего. Нам необходимо продолжать инвестировать как в науку, технологии, так и в образование в течение следующих 25 лет, чтобы этот переход действительно состоялся», — заявляет Векхейзен.

Химики представили дорожную карту по созданию углеродно-нейтрального нефтеперерабатывающего завода к 2050 году



Новости партнеров