От сланцевого газа к новой сланцевой энергетике

                На фото проф. Адам Р. Брандт (Adam R. Brandt)[4]

"Преодолено главное препятствие на пути
 широкого распространения сланцевой
 энергетики, которая может существенно
 изменить облик добычи энергоресурсов"[1]





 Полной неожиданностью даже для многих специалистов оказался факт значительного увеличения производства природного газа в США. В 2008 г. добыча природного газа в США внезапно увеличилась на 7.5%, показав самые высокие темпы роста за четверть века. В 2009
году эта страна  вышли на первое место в мире по объему добываемого и продаваемого газа, опередив Россию.  Причина увеличения добычи газа простая. Американские геологи научились извлекать из залежей сланца так называемый  «сланцевый газ». Дело в том, что в залежах сланца содержится небольшое количество горючего газа. Чтобы его извлечь была разработана новая технология бурения – горизонтальное. После этого в горизонтальные скважины нагнетается вода с химикатами и производится гидравлический разрыв сланцевой залежи. Вот тогда через вертикальную скважину природный сланцевый газ и поступает на поверхность, а затем и к потребителю. Обычно он находится вблизи места добычи сланцевого газа, поэтому нет надобности в длинных трубопроводах!
   За счет значительной добычи сланцевого газа и удалось США полностью обеспечить себя природным газом, прекратив импорт сжиженного газа. Сжиженный газ стали поставлять в Европу.  Избыток газа в Европе привел к падению рыночных цен на него. В 2010 году рыночные (спотовые) цены составили 220-230 долларов за тысячу кубометров. «Газпром» же предлагал потребителю цену 450 долларов за тысячу кубометров. Более высокие цены «Газпрома» частично объяснимы: месторождения газа в России находятся очень далеко от потребителя, и его транспортировка по трубопроводам за  тысячи километров стоит немалых денег.
    По отработанной в США технологии сланцевого газа его можно теперь добывать и в других странах. В Польше уже пробурена первая промышленная скважина для сланцевого газа. Подготовительные работы проводятся  в Китае и во многих других странах.
 Хотя в мире очень большие залежи горючих сланцев, но их переработка и получение из них тепловой и электрической энергии мизерная.  Причина в том, что в сланцах содержится значительное количество известняка. Поэтому при его сжигании образуется значительное количество углекислого газа, который является парниковым газом.  Как известно, на парниковые газы установлены жесткие квоты. Однако и в этом вопросы наметились существенные изменения.
 
 Не так давно ученые из Стэндфордского университета [10] в США Адам Брандт (Adam Brandt) и Чирен Мульхендани (Hiren Mulchandani)  опубликовали работу(ACS Publications Energy Fuels, 2011, 25 (4), pp 1633–1641) , в которой  сообщили о новом способе получения тепла и электричества из горючих сланцев, при котором не высвобождается  парниковый углекислый газ (технология EPICC – «produce electricity with in situ carbon capture»). Суть процесса EPICC заключается в нагреве сланца в скважинах для выделения жидких и газообразных углеводородов и разделения их на полезные вещества и отходы. При этом ТЕМПЕРАТУРА ПОСТОЯННО НИЖЕ, ЧЕМ ТА, ПРИ КОТОРОЙ ПРОИСХОДИТ ВЫДЕЛЕНИЕ УГЛЕКИСЛОТЫ. Разложение карбонатов происходит при температуре 900-1000 гр.С., а процесс EPICC идет при температуре ниже 900 гр.C. Поэтому выброс в атмосферу углекислого газа  будет значительно меньше, чем при использовани традиционной технологии. По новой технологии  можно будет, после промышленного освоения, широко  использовать горючий сланец как альтернативный источник получения тепла и электроэнергии. Таким образом,  преодолено главное препятствие  на пути широкого распространения сланцевой энергетики - выделения большого количества парниковых газов в виде углекислого газа.
Это  может существенно увеличить   энергоресурсы, поскольку запасы горючих сланцев в мире велики.  Проблема дефицита тепловой и электрической энергии во многих странах будет решена.

См. также:

1.Природный сланцевый газ
 (http://proza.ru/2010/02/06/468)

2. Переворот в энергетике: тепло и электричество из сланцев без СО2
Ученые из Стэнфордского университета нашли способ добывать тепло и электричество из горючих сланцев, при этом не освобождая вредный парниковый углекислый газ. Таким образом преодолено главное препятствие на пути широкого распространения сланцевой энергетики, которая может существенно изменить облик добычи энергоресурсов.( 7.10.11)

3. Найден способ добывать тепло и электричество из сланцев без СО2 (7.10.2011)
Новая технология EPICC (electricity production with in-situ carbon capture) сочетает в себе производство электроэнергии и захват углекислого газа.
По данным последних исследований, выбросы от производства жидкого топлива из горючих сланцев в 1,25-1,75 раза выше, чем от «традиционного» нефтяного топлива
Природный газ и разогретые отходы могут быть использованы для производства электроэнергии, что позволит строить на базе технологии EPICC эффективные теплоэлектростанции. СО2, как и все продукты работы EPICC, в конце цикла остаются под землей, что исключает возможность вредных выбросов.
EPICC не следует рассматривать как эффективный метод получения природного газа из сланцев, вместо этого EPICC добывает газ в качестве промежуточного продукта, обеспечивая самоподдерживающийся процесс с большим выходом тепла и электричества. Таким образом, фундаментальной частью концепции EPICC является интеграция производства тепла и электроэнергии из горючих сланцев.

4. Adam R. Brandt
  (http://pangea.stanford.edu/~abrandt/)

5. Using the Energy in Oil Shale Without Releasing Carbon Dioxide in a Greenhouse World
6. Using the energy in oil shale without releasing carbon dioxide in a greenhouse world Apr 21, 2011

7. Two Elk Energy Park: A Clean Energy Learning Laboratory (http://ere.stanford.edu/research/wyccs/)

8. Steven Gorelick. Oil: How much is there, how much more will we use and at what price? Одни только США тратят около 50 млрд. дол. в год на военную силу, способную защитить Ближний Восток. Это составляет скрытые расходы, что является эквивалентом примерно 65 долларов за баррель нефти, используемые в США. Для сравнения, текущая рыночная цена нефти составляет чуть более 80 долларов за баррель.

9. Наиболее известные книги Адама Брандта:

* Avoiding high greenhouse gas emissions from future transportation fuels : the case of oil shale. (2009)

* Risks of the oil transition (2006)

* Scraping the bottom of the barrel : CO; emission consequences of a transition to low-quality and synthetic petroleum resources (2007)
 
* Dynamics of the oil transition modeling capacity, costs, and emissions (2008)

10. МГУ и СПбГУ в мировом рейтинге СПб Ведомости Опубликованный мировой рейтинг вузов Times Higher Education впервые включил в себя не 200, а 400 вузов. Первые три места у вузов США: Калифорнийского технологического, сместившего многолетнего лидера – Гарвард (который сейчас на втором месте), и Стэнфордского университета. МГУ им. Ломоносова расположился на ступеньке 276 – 300, СПбГУ – 351 – 400.

11. Stanford team proposes method for electricity production from oil shale