CO2 BÅDE PROBLEM OCH LÖSNING

                                           Bild från Wikipedia. 

99 % av atmosfärens molekyler finns i den undre halvmilen (troposfär+stratosfär). 

Efter den industriella revolutionen har vi främst genom fossilbränning höjt luftens 

mängd av CO₂ till dagens ca 2,8 Tton (terraton 12 nollor). Självklart är det där, i 

luften som vi andas, som vi ska hämta de kolatomer vi behöver. Så kan långsiktigt 

fossilen få ligga kvar i backen.

Visst är biogasens metan fantastisk – vi producerar den i nutid av allsköns avfall. Naturen själv behöver hundratals miljoner år att åstadkomma naturgas. Kemiskt är huvudbeståndsdelen i båda exakt samma metan, CH₄ det enklaste kolvätet.

Både rå biogas och rå naturgas innehåller även mer eller mindre CO₂ som hittills betraktats vara värdelös. Och CO₂ är ju den viktigaste växthusgasen. I biogasens fall är förhållandet metan/koldioxid ca 60/40 räknat på volym.

Nu är det så att koldioxid kan hydreras till metanol, CH₃OH den enklaste alkoholen. Liksom naturen i dessa lövsprickningens dagar reducerar CO₂ till CO med hjälp av väte från vatten för vidare uppbyggnad av biomassans hörnsten glykos (CH₂O)₆ , så behöver metanolsyntesen samma trick för att få loss väte ur vatten.

Hittills har människan bara elektrolys att ta till för losstagning av väte ur vatten. Med bästa teknik går det åt hela 50 kWh per kg väte. Naturen har i miljoner, för att inte säga miljarder år klarat detta med solljusets fotoner direkt.

Tack vare denna fotosyntes minskade den från början skyhöga CO₂ -halten i atmosfären gradvis under årmiljoner till nivåer, som möjliggjorde en faunas liv på land. Ofantliga mängder CO₂ har på detta sätt undandragits atmosfären och gömts i jordskorpans djup i form av de fossila bränslena kol, olja och naturgas.

Innan människan kom på att storskaligt utnyttja dessa fossila bränslen, kol för ca 300 år sedan, olja för jämnt 150 år sedan och nu naturgas efter andra världskriget, så var luftens halt av CO₂ ca 0,03 % i årtusenden. Nu har vi passerat 0.04 % och fortsätter bränna dessa fossil som aldrig förr, trots vetskapen att det leder till klimatförändring.

En ökning från 0,03 till 0,04 % låter inte mycket. Men biosfärens volym rör sig om 500 miljoner kubikkilometer och en hundradels procent av det är 0,5 miljon kubikkilometer CO₂ som väger hisnande ca 1 Pton (peta är 15 nollor!). Målet måste naturligtvis vara att vi hämtar de kolatomer vi behöver till nu oumbärliga kolväten (drivmedel, plaster mm) från luft och väte från vatten, så att fossilen kan ligga kvar i backen.

Att få stopp på ökande CO₂ -emissioner bara genom att tvärt sluta bränna fossil är inte realistiskt. Globalt är det fråga om ca  80 % av all primärenergi som mänskligheten använder. För att ersätta dessa 80 % (svindlande ca 130 PWh (petawattimmar, 15 nollor!) finns bara biomassa (som redan är bristvara om världen vore rättvis) och förnybar el (sol- vind- vatten- osv el).

Lösningen på den stora gåtan (hur denna ekvation ska gå ihop) är: Att få tillgång till all den energi och alla de kolväten fossilen gett oss och ändå långsiktigt kunna säga tack och adjö till fossilen (”Soldaten har gjort sitt – Soldaten kan gå”).

Tillbaka till ingressen: I väntan på att forskning ska få ett genombrott i härmning av fotosyntesens trick att med sol direkt sönderdela vatten, så är för dagen faktiskt biogasens metan (inklusive sin CO₂) vår billigaste vätekälla. Utnyttjas den till produktion av metanol så har vi samtidigt förvandlat den svårhanterliga gasen metan till ett lätthanterligt flytande drivmedel.

Återigen är det George Olah och hans team som ligger bakom konststycket som kallas oxidativ dubbel reformering av metan och som förklaras närmare i tidigare artiklar på denna blog, t ex ”Ny GTL triumf för metanol” den 26/1 i år.

J-G Hemming

ENKLASTE ALKOHOL BÄST PÅ MÅNGA SÄTT

Från vänster In- och utlastningshall, 2 lagringstankar (med koniska tak), bakom dem maskinhall 
med kompressorer mm, 2 rötkammare (med kupoltak) samt längst till höger anläggning 
för uppgradering (först i Sverige att frånskilja koldioxiden med membranteknik).

Hemkommen efter ett högintressant studiebesök på Vårgårda-Herrljunga Biogas AB:s nya anläggning några km nordost om Vårgårda är intrycket: Vilken framgångsrik produktion av biometan (liksom på Vadsbo Mjölk, Brunnsbo, Lidköping bara för att nämna några)!

Är det sedan rimligt att behålla denna svårhanterliga gasform, vilken för att kunna marknadsföras som drivmedel kräver dyra, komplicerade både mackar och fordon som vi i allmänhet inte har!?

Metan blir vätska först vid -163° C. Därför väljer man oftast kompression, vanligtvis 200 bar, för att få gasen hanterlig som drivmedel. Men då får man i denna dyra tank bara med sig femtedelen av energiinnehållet jämfört med en enkel dieseltank av samma volym.

Metan är näst koldioxid vår värsta växthusgas, 28 gånger värre! Hela vägen från källa till avgasrör sker läckage – inte minst i avgasröret. Metan hinner inte förbrännas fullständigt i dagens snabbgående motorer. Bästa bot mot metanslippet är att kemiskt omvandla metan till metanol redan vid källan.

Metan plus koldioxid kan med banal kemisk reaktion bli den enklaste alkoholen metanol: 3CH₄+2H₂O+CO₂=4CH₃OH (molekylerna i ord: 3metan+2vatten+1koldioxid=4metanol).

Metanol är vätska mellan fryspunkt - 98 och kokpunkt

+ 65°C, ett prima flytande drivmedel i alla lägen.

Som 3 % låginblandning i bensin ställs inga som helst krav på vare sig mackar eller fordon – det är bara att leverera metanolen till raffinaderi. Innan Sveriges bensinpool på ca 40 TWh omfattar 3*40/100=1,2 TWh metanol är det fritt fram för både jordbruk och kommuner att producera så mycket metanol man mäktar.

Om i framtiden metanol av biogas inte räcker, så kan metanol med fördel göras av från luften återtagen koldioxid, som hydreras med väte (från odrickbart vatten), vilket framgått av många artiklar på denna blogg.

J-G Hemming