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Gaz naturel moins cher du charbon
Au cours de la seconde moitié du 20e siècle, les fournaises au mazout et au gaz naturel ont chassé le charbon du secteur du chauffage domestique à travers l'Amérique du Nord. Mais si Énergie du Grand Point – une startup de la région de Boston avec un processus à faible coût pour convertir le charbon en gaz naturel de qualité pipeline – a son chemin, le charbon pourrait recommencer à nous garder au chaud avant longtemps.
Great Point Energy utilise ses catalyseurs exclusifs pour produire de 13 000 à 14 000 mètres cubes de gaz naturel par jour à partir du charbon dans cette usine pilote de gazéification de Des Plaines, dans l'Illinois.
Great Point Energy de Cambridge, MA, affirme que son processus est moins cher et plus fiable que le forage de nouveau gaz naturel ou l'importation de gaz naturel liquéfié des mêmes régions instables. Nous pouvons extraire du charbon du sol et le mettre dans un gazoduc pour moins que le coût des nouvelles activités de forage et d'exploration du gaz naturel, a déclaré le PDG Andrew Perlman.
Centrales traditionnelles de transformation du charbon en méthane comme dans les années 1970 Dakota Gazéification l'usine de Beulah, dans le Dakota du Nord, et les nouvelles usines envisagées par General Electric (GE) et ConocoPhillips sont coûteuses car elles nécessitent une série d'usines chimiques fonctionnant dans un large éventail de conditions. Dans ces usines, l'équipement cryogénique fonctionnant à quelques degrés au-dessus du zéro absolu alimente en oxygène pur le gazéifieur, où le charbon cuit jusqu'à 2 500 °F se décompose en un mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène appelé gaz de synthèse. De là, le gaz de synthèse est ensuite transformé catalytiquement en méthane de haute qualité dans un réacteur séparé.
En revanche, Great Point compresse le processus en un seul réacteur efficace en déplaçant les catalyseurs dans le gazéifieur lui-même. La clé est un catalyseur exclusif et recyclable développé en interne avec l'aide d'experts en gazéification et en catalyse de la Southern Illinois University, de l'Université de Toronto et de l'Université du Tennessee, entre autres. Le catalyseur (que Perlman décrit avec précaution comme une formulation d'abondants métaux à faible coût) réduit la quantité de chaleur requise pour gazéifier le charbon et transforme simultanément le charbon gazéifié en méthane. En fait, la chaleur libérée lors de l'étape de conversion du gaz de synthèse en méthane est suffisante pour entretenir la gazéification, éliminant ainsi le besoin de déclencher les réactions avec de l'oxygène purifié. C'est parfaitement équilibré thermiquement, dit Perlman.
Forts de démonstrations en laboratoire avec son catalyseur, Perlman et ses partenaires ont obtenu 37 millions de dollars des sociétés de capital-risque Draper Fisher Jurvetson, Kleiner Perkins Caufield & Byers et Advanced Technology Ventures pour tester leur catalyseur dans une usine pilote. Plutôt que de construire une usine pilote à partir de zéro, Great Point a accéléré le processus en en louant une au Gas Technology Institute de Des Plaines, dans l'Illinois, soutenu par le service public. Perlman dit que Great Point a fait fonctionner le gazéifieur de 14 pouces de diamètre et 60 pieds de haut pendant une semaine en novembre avec le catalyseur exclusif de l'entreprise, convertissant le charbon à faible teneur en soufre du bassin de la Powder River de l'Illinois en 13 000 à 14 000 pieds cubes de gaz naturel gaz par jour. Il prévoit qu'un deuxième essai ce printemps lui fournira, ainsi qu'à ses partenaires, les données dont ils ont besoin pour passer à l'étape suivante : concevoir une usine plus grande mais toujours précommerciale qu'il prévoit avoir opérationnelle d'ici 2009. Des tests ultérieurs à Des Plaines évalueront les catalyseurs avec du coke de pétrole plus sale mais plus énergétique, un sous-produit qu'une raffinerie moyenne génère à raison de 5 000 à 10 000 tonnes par jour, ce qui est plus que suffisant pour alimenter une usine de gaz de synthèse à l'échelle commerciale.
Pendant ce temps, Perlman dit qu'il est à la recherche d'une mine de charbon ou d'une raffinerie dans l'ouest des États-Unis pour installer les premières usines de Great Point. L'idée est de produire du gaz naturel à proximité des producteurs de pétrole qui ont besoin du plus gros sous-produit de l'usine de gaz de synthèse : le dioxyde de carbone. Dakota Gasification a ouvert cette voie. Son usine de gaz synthétique convertit 18 000 tonnes de charbon de lignite en 170 millions de pieds cubes de gaz naturel synthétique par jour, assez pour chauffer 2 500 maisons pendant un an. Mais il vend également son CO2 aux champs pétrolifères vieillissants du sud-est de la Saskatchewan, enfouissant ainsi plus de CO2 en un an que 100 000 voitures rejettent au cours de leur durée de vie opérationnelle. (Voir Dioxyde de carbone à vendre.) Notre CO2, au lieu d'être un passif, est en fait un sous-produit vendable, dit Perlman, qui estime que les producteurs de pétrole de l'Ouest sont prêts à payer 20 à 40 $ la tonne de CO2. Cela dit, Perlman n'a pas pris en compte les revenus du CO2 dans son plan d'affaires. Ce qui est clair, c'est le potentiel du charbon. Les États-Unis possèdent 3% du gaz naturel mondial mais 26% du charbon, dit-il. Le charbon du Wyoming pourrait répondre aux besoins en gaz naturel des États-Unis pendant 100 ans.
Et les distributeurs de gaz naturel sont avides de gaz. Evansville, service public basé à IN Vectren , qui fournit du gaz et de l'électricité à plus d'un million de clients dans l'Indiana et l'Ohio, a signé un accord de 30 ans pour payer environ 5 à 6 dollars par million de BTU pour le gaz synthétique de l'usine de 1,5 milliard de dollars que GE espère construire dans l'Indiana. Le porte-parole de Vectren, Mike Roeder, reconnaît qu'il existe un risque que le prix du gaz baisse à l'avenir, mais il affirme que la sécurité d'approvisionnement en vaut la peine. Le gaz à prix raisonnable n'a pas été une option pour nos clients depuis au moins cinq ans, dit-il. Nous avons donc un très grand intérêt pour l'avancement du projet.
L'attrait est clair : la gazéification du charbon offre une alternative à prix fixe à la volatilité des marchés du gaz naturel. Les responsables de l'Indiana notent que le gaz naturel de l'usine de GE à 5 à 6 dollars par million de BTU serait bien inférieur au prix actuel de 7,50 à 8,50 dollars par million de BTU. Prévoyant que les prix du gaz naturel resteront élevés, les responsables estiment que l'usine de GE permettrait aux consommateurs d'économiser plus de 3,7 milliards de dollars au cours des 30 prochaines années. C'est là que réside le défi du financement de ces centrales : personne ne veut être laissé pour compte si le prix du gaz naturel s'effondre, comme cela a été le cas dans les années 80 et 90. Le processus de conversion plus simple de Great Point Energy offre un pari plus sûr, dit Perlman, car il devrait fournir du gaz de qualité pipeline à partir du charbon pour moins de 3 $ par million de BTU.