Как работает сжиженный природный газ
Замораживая газ, его отправляют по всему миру. Департамент энергетики только что подтвердил, что газ является убийцей угольной промышленности в мире энергетики. В докладе, опубликованном в этом месяце Министерством энергетики США, говорится, что «самый большой вклад в работу электростанций и самой выгодной экономикой для нового поколения стала энергетика, работающая на природном газе». 34% производства электроэнергии в США в 2016 году дал природный газ. Он является единственным крупнейшим источником энергии в стране. Основной причиной глобального господства природного газа стало распространение сжиженного природного газа, известного как СПГ.
Природный газ является самым чистым ископаемым топливом. Это делает его несравненно лучшим по сравнению с углём. У него нет цвета и запаха, и он состоит на 70-90 % из метана, а этан, пропан, бутан и пентан составляют всё остальное. После экстракции, газ проходит через станцию обработки, где его лишают примесей, таких как вода, двуокись углерода и сера. После очистки и транспортировки, природный газ сжигается для производства в виде сжатого газа. Этот газ вращает турбины, которые активируют генераторы. Магниты вращаются внутри генератора, заставляя электроны течь. Система рекуперации тепла захватывает отработанное тепло от турбины и отправляет его через ту же систему, чтобы переработать часть потерянной энергии.
Одна из проблем с природным газом исторически была одной из основных проблем физики: газ является наиболее распространенным из трёх традиционных типов материи, фазы, в которой атомы распространяются наиболее широко. Это делает природный газ дорогостоящим и трудным для хранения в больших количествах. Решение найдено в том, чтобы сменить газ на жидкость, это примерно одна шестисотая часть того пространства, которое занимает газ. В 1886 году польский химик Кароль Ольшевский в первый раз сжижал метан, а к 1940 году в Кливленде, штат Огайо, была открыта экспериментальная программа, которая стала первой электростанцией СПГ в мире. В 1944, в разгар Второй мировой войны, город Огайо пострадал от стихийного бедствия, произошла утечка. Более 130 человек были убиты, большинство из них были рабочими на заводе. Пламя от взрыва вырвало ввысь на 2500 футов в воздух.
Сегодня хранение и транспортировка СПГ стала намного безопаснее. Природный газ проходит через растворитель на водной основе, который поглощает углекислый газ и сероводород. Всё, что препятствовало бы очистке природного газа, воды, пропана, бутана, ртути, также отфильтровывается. Оставленные с преимущественно чистым метаном и некоторым этаном, эти газы отправляются в теплообменники. Существуют промышленные теплообменники для передачи тепла от одной среды к другой. Хотя они различаются по технике, но все они прямо или косвенно подвергают более тёплую среду более прохладной среде. Вентиляторы, конденсаторы, ремни, охлаждающие жидкости и трубки используются для выполнения работы. Например, охлаждающую жидкость можно охлаждать с помощью гигантских холодильников, чтобы она поглощала тепло от природного газа. Эти охлаждающие жидкости могут охлаждать газ до -162 градусов Цельсия, что приводит к переходу фазы в жидкость и критическому объёму.
Ясный бесцветный газ становится прозрачной, бесцветной жидкостью, хранящейся безопасно, пока не будет готова к транспортировке, чаще всего на судне. Когда цель достигнута, жидкость обезвоживается и нагревается через ряд испарителей. Технология СПГ идеально подходит для мест, которые имеют много природного газа, но изолированы от крупных населённых пунктов. Например, крошечная нация Катара планирует к 2024 году увеличить общий объём производства СПГ с 77 миллионов тонн в год до 100 миллионов тонн. Учитывая, что в прошлом году было распределено 258 миллионов тонн СПГ, такой шаг поможет Катару консолидировать рынок.
Такие страны, как Австралия и Соединенные Штаты, намерены увеличить экспорт СПГ к 2020 году, поэтому конкуренция за тиражирование и совершенствование этой технологии будет только возрастать. Это может быть не идеальное решение с нулевым уровнем выбросов, но СПГ поможет нам в этом, когда мы перейдём к миру чистой возобновляемой энергии.
Автор: Дэвид Гроссман
/
/topics/energetika
Метод Превращения вредного газа в твёрдое тело
Украина подключается к энергетической системе Европы и уходит из энергетической системы России
