Атомный дизель: альтернатива несбыточной мечте об электротранспорте?
Электрификация транспорта сталкивается со значительными экономическими и стратегическими проблемами. Полный переход на электрический автомобильный транспорт, особенно на коммерческом транспорте, с одной стороны, сложен и основан на дефиците сырья, которого действительно недостаточно для решения этой задачи. С другой стороны, данный вид ресурсов в настоящее время контролируется прежде всего Китаем, что создает значительные проблемы мировой стратегии.
Что может быть решением? Ядерный дизель
По словам профессора Харгрейвса, решение есть: полностью отказаться от проблемы, перейдя на производство дизельного топлива с нулевым уровнем выбросов из CO2, воды и ядерной энергии. Чисто синтетическое топливо, в котором избыток энергии вырабатывается ядерной энергией. Все это за счет использования уже существующих технологических навыков, связанных с химической и нефтеперерабатывающей промышленностью.
В настоящее время дизельным топливом питается 90% грузового транспорта. Независимо от будущего электромобилей, Соединенные Штаты и мир будут по-прежнему зависеть от дизельного топлива для автомобильного транспорта, добычи полезных ископаемых, судоходства, железнодорожного транспорта и авиаперевозок, потому что при том же количестве энергии батареи весят в пятьдесят раз больше. чем топливо.
Иллюзия водорода
Многие мировые лидеры и ученые хотят сократить выбросы CO2 при сжигании топлива. Водород можно производить путем электролиза воды без выбросов CO2, используя электроэнергию, вырабатываемую гидроэлектростанциями, ветром, солнцем или ядерной энергией. Водород может быть топливом для транспортных средств, но его очень сложно и дорого хранить и распространять, поскольку Никола экспериментирует с производством своих транспортных средств, но он может быть частью цепочки производства синтетического топлива.
Синтетическое топливо, известная технология и повторное использование CO2
В условиях военных или политических санкций Германия и Южная Африка синтезировали топливо путем сжижения угля. Их сжигание выделяло CO2, как и процессы производства синтетического топлива с использованием хорошо известных технологий. Сегодня с источником углерода из атмосферного CO2 вместо угля чистые выбросы могут быть нулевыми. Сжигание синтетического углеводородного топлива позволит повторно использовать и сохранить существующее многомиллиардное наследие дизельных, бензиновых и газотурбинных двигателей и сетей автоцистерн, трубопроводов и заправочных станций.
Если говорить о биотопливе, полученном из сельскохозяйственных культур, синтетическое топливо выделяет CO2 при сжигании, но культура поглощает CO2 из воздуха, поэтому чистые выбросы равны нулю, если процесс переработки осуществляется аналогичным образом. Сохраняется проблема использования сельскохозяйственных земель в промышленных целях, что чревато последствиями для цен на продовольствие.
Другой технологией является использование CO2. Нефтехимическая промышленность США может строить нефтеперерабатывающие заводы, чтобы использовать водород и углерод из CO2 для синтеза углеводородного топлива. Электростанции, работающие на угле и природном газе, в настоящее время выделяют CO2, но потенциально являются готовыми источниками. Угольная электростанция NRG Petra Nova улавливает некоторое количество CO2 из своих выхлопных газов, но миллиардные усилия по использованию CO2 для перекачки большего количества сырой нефти на нефтяное месторождение в 81 миле от нее оказались неэкономичными. Новые электростанции, работающие по циклу Аллама, сжигают природный газ с кислородом вместо воздуха, в результате чего в выхлопных газах образуется чистый CO2. Повторное использование этих источников CO2 перед выбросами для производства синтетического топлива означает, что сжигание синтетического топлива больше не добавляет CO2 в атмосферу. Однако в отдаленном будущем у нас может не быть электростанций, работающих на угле или метане, поэтому повторное использование CO2 является промежуточным решением.
Где «улавливать» CO2?
Улавливание выбросов CO2 непосредственно в воздух обходится дорого, поскольку CO2 составляет всего 0,04% воздуха. Более трети выбросов поглощается океанской водой, где концентрация СО2 в 150 раз выше. Исследовательская лаборатория ВМС США продемонстрировала удаление CO2 из морской воды и производство топлива для реактивных двигателей с использованием электроэнергии, потенциально вырабатываемой атомными электростанциями на авианосце. Лаборатория ВМФ оценила стоимость синтетического топлива в 5 долларов за галлон, 1,33 доллара за литр. Bosch оценила стоимость синтетического топлива, изготовленного из CO2, в 4-6 долларов за галлон, а стоимость жизни гибридного автомобиля, работающего на синтетическом топливе, ниже, чем у электромобиля дальнего действия.
Ядерный, необходимый источник энергии и тепла
Ядерная технология способна обеспечить высокотемпературное тепло с помощью пара при температуре 550°C или гелия при температуре 750°C. Источники энергии ветра или солнца не могут этого сделать. Dow стала первой американской компанией, которая использовала потенциал атомной энергии, первоначально для сокращения выбросов CO2. Нефтехимические компании и инженеры США обладают навыками использования высокотемпературного тепла и надежной электроэнергии для строительства заводов по переработке синтетического топлива. Дополнительные затраты на ядерную энергетику могут составлять всего 3,5 цента/кВтч для электроэнергии или всего 2 цента/кВтч для высокотемпературного тепла. Начальная стоимость сырой энергии для производства ядерного дизельного топлива составляет менее 1 доллара за галлон или 0,25 цента за литр . Даже с учетом капитальных и эксплуатационных затрат на нефтеперерабатывающие заводы я ожидаю, что новые нефтеперерабатывающие заводы смогут производить ядерный газойль по текущим оптовым ценам, близким к 3 долларам за галлон, то есть менее доллара за литр.
Технология SMR идеально подходит для такого типа технологической эволюции, поскольку установки можно масштабировать в соответствии с потребностями производственных предприятий в тепловой и электрической энергии.
Проблема в регулировании
Надежная и недорогая ядерная энергия необходима для экономичного производства синтетического углеводородного топлива. Чтобы выиграть это соревнование с Китаем, Соединенные Штаты должны быстро разрешить промышленности добывать, очищать и обогащать уран и строить электростанции. Необходимо преодолеть регулятивную блокаду бесчисленных федеральных властей. В Европе ситуация еще хуже.
Аварийные выбросы радиации представляют гораздо меньший риск, чем химические вещества и топливо, с которыми нефтехимическая промышленность уже имеет дело ежедневно. Возможно, этим компаниям просто необходимо получить лицензию на установку атомной тепловой и электрической энергии в соответствии со стандартами безопасности, уже действующими на промышленных и нефтеперерабатывающих объектах. Чтобы изменить игру, вам нужно установить правила.
Благодаря нашему Telegram-каналу вы можете быть в курсе публикации новых статей из журнала «Экономические сценарии».
Статья Атомный дизель: альтернатива несбыточной мечте об электротранспорте? исходит из экономических сценариев .
Это автоматический перевод публикации, опубликованной в журнале Scenari Economici по адресу https://scenarieconomici.it/diesel-nucleare-unalternativa-al-sogno-poco-realistico-del-trasporto-elettrico/ в Fri, 16 Jun 2023 10:00:17 +0000.