Fale dźwiękowe zamieniają gaz ziemny w LNG

Fale dźwiękowe zamieniają gaz ziemny w LNG

Wskutek nieekonomicznej gospodarki gazem na całym świecie rocznie marnuje się prawie 100 mld metrów sześciennych gazu ziemnego. Firma Swift LNG ze Stanów Zjednoczonych zamierza zagospodarować ten potencjał dzięki opracowanej przez naukowców z Los Alamos National Laboratory technologii termo-akustycznego skraplania gazu ziemnego (thermoacoustic natural gas liquefaction).

Nowa metoda ma być atrakcyjną alternatywą dla dostępnych obecnie skraplarek gazu ziemnego. Dzięki nowemu rozwiązaniu opłacalne może okazać się eksploatowanie niewielkich złóż, których użycie było do tej pory nieuzasadnione ze względu na konieczność budowy kosztownej infrastruktury przetwórczej lub przesyłowej.

Instalacja termo-akustycznego skraplania gazu jest projektowana z myślą o pracy w odległych lub trudno dostępnych miejscach, gdzie eksploatowane są mniejsze zasoby gazu. Firma chce zastosować technologię m.in. do zagospodarowania gazu będącego produktem ubocznym w procesie wydobycia ropy naftowej. Komercyjna wersja instalacji ma być gotowa do pracy do 2010 roku.

W skład instalacji skraplającej wchodzi tzw. silnik termo-akustyczny, pracujący w oparciu o zmodyfikowany cykl chłodniczy Stirlinga, palnik gazowy, oraz system orurowania wypełniony wysoce sprężonym helem i pełniący funkcję rezonatora. Silnik zamienia energię cieplną na fale dźwiękowe, a następnie wykorzystując sprężony hel schładza gaz ziemny przepływający przez instalację. Technologia ta nie wykorzystuje żadnych ruchomych części, co czyni ją jeszcze bardziej opłacalną i mniej awaryjną.

W trakcie procesu mała część dostarczanego do urządzenia gazu jest spalana w celu ogrzania jednego końca stalowego orurowania. Powstała w ten sposób na krótkim odcinku rur różnica temperatur tworzy energię akustyczną w postaci oscylujących fal ciśnieniowych helu, które schładzają przeciwległą końcówkę rur, a tym samym cały dostarczany do urządzenia gaz. Kiedy temperatura na końcu rury spadnie do -160 stopni Celsjusza gaz ziemny ulega skropleniu osiągając gęstość pozwalającą na bardziej opłacalny transport (w postaci LNG).

Z badań przeprowadzonych przez United States Government Accountability Office wynika, że co roku na całym świecie prawie 100 mld metrów sześciennych gazu ziemnego jest bezproduktywnie spalane albo ulatnia się do atmosfery podczas wydobycia. Taka ilość równa się rocznemu zapotrzebowaniu na gaz takich państw jak Francja czy Niemcy. Inne dane pokazują, że na świecie zalegają zasoby gazu ziemnego szacowane na prawie 140 bilionów metrów sześciennych, jednak nie są one wykorzystywane ze względu na zbyt duże koszty wydobycia. Ich eksploatacja nie była do tej pory brana pod uwagę ze względu na niewielkie rozmiary pojedynczych złóż i ich rozproszoną lokalizację.

(au)