Niemieckie terminale LNG mają zmienić się w zielone huby wodorowe

Po inwazji Rosji na Ukrainę, niemieckie plany mają na celu zerwanie z uzależnieniem Europy od gazu dostarczanego z Rosji, której największym odbiorcą są właśnie Niemcy. Ponieważ budowa terminali naziemnych zajmuje kilka lat, rząd wynajął również obiekty pływające, które mogą zacząć odbierać skroplony gaz ziemny już w tym roku.

Aby pogodzić pęd do zwiększenia dostaw gazu z ambitnym planem rządu dotyczącym zerowej emisji netto, Niemcy chcą, aby każdy z proponowanych terminali ostatecznie obsługiwał bezemisyjne paliwa importowane z krajów takich jak Australia i Zjednoczone Emiraty Arabskie.

Zielony wodór

Niemcy zajmują się obecnym kryzysem energetycznym, jednocześnie planując przyszłość bez emisji. Firmy mogą importować LNG przez kilka lat, aby zrekompensować utratę rosyjskiego gazu, a następnie mają wykorzystać część tej samej infrastruktury do obsługi zielonych paliw, które mogą zasilać sieci i ogrzewać domy.

Jednak mechanika dokonywania tej zmiany jest skomplikowana i na tym etapie w dużej mierze teoretyczna.

„Bardzo krótkoterminowe działanie ma zmniejszyć zależność od rosyjskiego gazu” – powiedział Han Fennema, dyrektor generalny holenderskiego państwowego operatora sieci gazowej NV Nederlandse Gasunie, który zainwestował w jeden z nowych niemieckich terminali. „Myślę, że druga faza, dotycząca zielonego wodoru, przebiegnie szybciej niż oczekiwano”.

Nowe niemieckie terminale zostaną zbudowane do odbioru LNG — gazu schłodzonego do -160 stopni Celsjusza, dzięki czemu staje się płynny. Kiedy statki docierają do nabrzeża, ciecz kriogeniczna jest odsysana za pomocą rur zaprojektowanych do pracy w bardzo niskich temperaturach i dostarczana do specjalnych zbiorników magazynowych. Później ciecz jest podgrzewana, więc zamienia się z powrotem w gaz.

Prawie żaden sprzęt używany do tego celu nie jest odpowiedni do obsługi wodoru, który jest trudniejszy do przechowywania i transportu, ponieważ jego cząsteczki są znacznie mniejsze niż metan stanowiący dużą część gazu ziemnego.

Oczywiście wodór można również transportować jako ciecz na statkach, ale gaz musi być jeszcze bardziej schładzany, bo do -250°C, co wymaga zupełnie innych zbiorników.

Zbiorniki magazynowe, najbardziej kosztowny element każdego terminalu LNG, nie nadają się do przechowywania maleńkich cząsteczek wodoru. Także nie wszystkie rurociągi mogą obsługiwać czysty wodór; który może osłabiać konstrukcje metalowe i powodować nieszczelności.

„Konwersja terminalu LNG na ciekły wodór jest wyzwaniem technicznym” – powiedział Arno Buex, dyrektor handlowy firmy Flyxus, która obsługuje terminal LNG w Belgii.

Łatwiejszym sposobem przemieszczania wodoru jest przekształcenie go w amoniak, który łatwo skrapla się w temperaturze -33°C. Związek składający się z azotu i wodoru działa jako nośnik tego ostatniego. Amoniak można spalać w celu uzyskania energii lub wykorzystać do produkcji nawozów czy przerobić z powrotem na paliwo wodorowe. Te same zbiorniki i rury używane do obsługi LNG mogą pracować na amoniak, a koszty ulepszenia istniejącego terminalu wyniosłyby zaledwie 15 proc. tego, co jest potrzebne do budowy całkowicie nowego obiektu, powiedział Buex.

Jednak takie podejście niesie ze sobą nowy zestaw problemów. Pompy kriogeniczne terminalu musiałyby zostać wymienione w celu obsługi amoniaku, a jeśli klienci chcą wodoru, operatorzy muszą zainstalować krakery do amoniaku, aby rozłożyć związek. Konwersja między tymi dwoma związkami jest również niezwykle energochłonna, co oznacza, że firmy muszą znaleźć ogromne ilości czystej energii, aby zapewnić zeroemisyjność procesu.

Syntetyczny LNG

Dlatego większość planowanych terminali LNG w Niemczech proponuje trzecią opcję, import paliwa zwanego syntetycznym LNG. Aby to zrobić, wodór łączy się z dwutlenkiem węgla — albo wychwytywanym z kominów fabrycznych, albo wytwarzanym podczas rozkładu bioodpadów — w celu wytworzenia metanu, nadając mu skład chemiczny identyczny z gazem ziemnym.

Wytworzony przez człowieka metan można łatwo przetransportować i wykorzystać w istniejących sieciach lub zamienić z powrotem w ekologiczny wodór i wykorzystać do dekarbonizacji sektorów, takich jak produkcja stali i transport. W wyniku tego procesu powstaje CO₂, który można wychwycić i przesłać z powrotem do źródła, gdzie można go ponownie połączyć z wodorem w celu wytworzenia bardziej syntetycznego LNG, tworząc zamkniętą pętlę, która nie uwalnia węgla do powietrza.

TES, która buduje centrum czystej energii o wartości 2,5 miliarda euro w mieście Wilhelmshaven na niemieckim wybrzeżu Morza Północnego, twierdzi, że terminal zacznie odbierać dostawy konwencjonalnego LNG od końca 2025 roku. TES twierdzi też, że przejście na przetwarzanie bezemisyjnego syntetycznego metanu od 2027 r. będzie możliwe bez dodatkowych kosztów. Do 2045 r. firma planuje importować wystarczającą ilość zielonego gazu, aby wyprodukować ponad 5 mln ton wodoru, co odpowiada około 10 proc. całkowitego rocznego zapotrzebowania Niemiec na energię pierwotną.

Rynek musi przyspieszyć

Rynek wodoru jest wciąż zbyt mały, aby sprostać ambicjom TES. Ale prawie 450-proc. wzrost cen gazu w Europie w ubiegłym roku sprawił, że zielone paliwo stało się konkurencyjne pod względem kosztów w stosunku do paliw kopalnych, uważają naukowcy zajmujący się czystą energią z BloombergNEF. Sektor może tez liczyć na większe wsparcie finansowe, ponieważ Europa chce zrezygnować z rosyjskich paliw kopalnych.

„Jeśli chodzi o wodór, musimy zrobić wszystko, co możliwe, aby przyspieszyć” – powiedział Stefan Kaufmann, urzędnik w niemieckim Federalnym Ministerstwie Edukacji i Badań. „Musimy pracować nad globalnymi łańcuchami dostaw, nad szybką regulacją” – powiedział. „Wojna pokazała nam, że musimy być znacznie szybsi, niż myśleliśmy rok temu”.

Inne firmy również spodziewają się wzrostu na rynku. Uniper SE wznowił plany budowy pływającego terminalu importowego LNG w Wilhelmshaven, który miałby stać się częścią pracującego już zielonego hubu wodorowego. Niemiecki terminal LNG w Brunsbüttel planuje docelowo import neutralnego pod względem emisji, syntetycznego LNG. RWE AG twierdzi, że spodziewa się setek milionów euro na inwestycje w terminal Brunsbüttel, do którego około 300 tys. ton zielonego amoniaku ma dotrzeć już w 2026 roku.

Hanseatic Energy Hub w Stade chce zwiększyć swój udział w syntetycznym LNG, a wraz ze wzrostem globalnej podaży przestawić się na sprowadzanie zielonego amoniaku, twierdzi Buex z Fluxys, który jest właścicielem udziałów w terminalu.

Źródło: Bloomberg, forsal

Branża sprawdza na CIRE nowe tematy, w tym tygodniu na agendzie m.in

1. Dzień na żywo w energetyce - informacje, decyzje i inwestycje (wszystkie newsy w jednym miejscu)

2. Mamy pierwszy ładunek skroplonego gazu ziemnego dostarczony tankowcem wyczarterowanym przez PGNiG

3. Barometr rynku pracy - sprawdzamy kto teraz szuka pracowników

4. Warunki poprawnej współpracy węzła cieplnego z układem klimatyzacji bloków operacyjnych szpitala

5. Armenia zwiększy import gazu z Iranu

6. Rozważane są dwa modele wydzielenia aktywów węglowych do NABE

7. Wideo - W Cire Cafe sprawdzamy czy pora roku wpływa na zainteresowanie fotowoltaiką

8. Wide - W Cire Cafe sprawdzamy co oznacza cross-selling w branży energetycznej

9. Elemont S.A. z umową na realizację dwóch obiektów kogeneracyjnych na terenie Rybnika

10. Analiza - Wzrost udziału energii z pogodozależnych OZE przy spadku zużycia gazu. Kwiecień 2022 w energetyce

Niemieckie terminale LNG mają zmienić się w zielone huby wodorowe

Niemcy planują zrezygnować z energetyki opartej na paliwach kopalnych do 2035 roku. Ale zamiast zamykać infrastrukturę gazu ziemnego, przyspieszają budowę kilku nowych terminali, które pozwolą firmom importować paliwo drogą morską przez dziesięciolecia.