En af forudsætningerne for økonomien i el til metanol var da også at den betydelige mængder spildvarme skulle nyttiggøres til fjernvarme. Det hensyn skal vel også tages ved placering af anlæggene. CO2'en er nok trods alt nemmere at flytte, end det varme (lunkne) vand? Og er der i det hele taget biometan nok til rådighed, så det batter noget i forhold til de (ret vilde) planer der er for brint til metanol?

Hej Niels

Ved fremstilling af 1000 kg biogas (62,5 kmol metan) dannes 32,2 kmol CO₂ (1417 kg) når mol fordelingen er 34/66.

Hvis man fremstiller metanolen alene ud fra CO₂ fraktionen ser regnestykket helt anderledes (dårligt) ud.

CO₂ + 3 H₂ → CH₃OH + H₂O

Værdi af metanol: 32,2 kmol·32 kg/kmol·0,5$/kg·6,9 kr/$ = 3555 kr

Udgift til brint: 3·32,2 kmol·2 kg/kmol·6 $/kg·6,9 kr/$ = 7998 kr

Brint prisen skal mere end halveres før der er balance. Og jeg er enig i at metanol prisen var høj i februar måned.

Det er med vilje jeg ikke har prissat CO₂ fraktionen den skal jo ikke indkøbes.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

Hej Steen Du skal sammenligne prisen på biometan og prisen på elektricitet for at sammenligne de to energiinput til grønt metanol. Den grønne el er 2-3 gange billigere en biometan.

Det samlede konverteringstab fra el til metnaol er 45%, men dette vil forbedres når nye mere effektive elektrolyseteknologier modnes. Med SOEC er 70% effektivitet ikke urealistisk.

Hvorfor bringes methan ind i billedet?? Artiklen omhandler fremstilling af methanol fra BRINT, CO2 (og el). H2 er en forholdsvis dyrere råvare end CH4 så økonomien ser vel meget forskellig ud fra PVHs sammenstilling.

Kan der virkelig passe at følgende energi konverteringer er attraktiv for at frembringe lagerstabil energi til transport sektoren.

1. El (fra vind, sol) laves om til brint vha elektrolyse (tab ca 80%). Sidestrøm ilt som nok har en mindre værdi, men næppe udslagsgivende.
2. Brinten konverteres til methanol vha CO2 og mere el (ifølge artiklen effektivitet 55%??)

Hvordan ser det ud, idag og om en håndfuld år, blot at samle den primære el op i batterier? Og fyre den af igen (uden konvertering - andet end bindingen i selve batteriet) i en eldrevet transport form.

Hej Peter

Tak for dit uddybende svar. Industrielt metanol produceres idag ved at reagere naturgas (hovedbestanddel metan) med vand i en proces kaldet steam reforming til dannelse af syntese gas (CO og H2), hvorfra man vha. shift reaktionen (CO+H2O<=>CO2+H2) kan danne CO2 og derved danne sin CO,CO2,H2 gas blanding til metanol fremstilling. Biogas (primært CO2 og CH4 primært med overvægt af sidstnævnte) kunne derfor under antagelse af grøn produktion indgå i ovenstående "konventionelle" reaktionsloop, såfremt biogas fremfor naturgas (fossil) vejen blev gjort rentabel (fx gennem CO2 kvoter på fossile fremstillingsmetoder). En anden antagelse er, at biogasen er ren (eksl. svovl) til at metanol katalysatoren ikke deaktiverer hurtigt.

Jeg er helt på linje med, at metanol er mere værdifuldt ift. biogas/metan. Dit regnestykke viser derfor, at det er god forretningsmodel at konvertere biogas til metanol. Metanols højere værdi skyldes, at det indgår som råmateriale i viderekonvertering i andre kemiske processer inkl. fremstilling af plastik, papir, brændstoffer, hvor biogas ikke uden yderligere konvertering kan anvendes til min bedste overbevisning.

Fra dit regnestykke udestår dog prisen for CO2, som tilføjes i processen, eller antages denne at stamme fra biogassen, som består af både CH4 og CO2? Hvis det er tilfældet, da skal du vel sammenligne "råvareprisen" for 66% metan og 33% CO2 ift. prisen for produceret metanol?

Prisen på metanol er dog svingende og baseret på sidste tre års metanol prisindeks, da er prisen nok nærmere $300-350 per metric ton (https://www.methanol.org/methanol-price-supply-demand/)

MVH Niels

Hej Niels

Regneeksemplet går alene på værdien af produkter (og reaktanter) og viser produktet metanol har langt højere værdi end produktet metan. Med denne viden kan man så forholde sig til hvor meget man kan investerer i et proces anlæg. Der er i dag dårlig økonomi i biogas (pga. den lave naturgaspris) og biogas selskaberne ville være ilde stedt uden offentlig støtte.

Hvis jeg korrigerer for den støkiometriske fejl:

CO₂ + 6 H₂ → CH₃OH + H₂O På mol basis skal der bruges -0,66 + 0,34·6 = 1,38 mol H₂ og der dannes (1 + 34/66) = 1,52 mol CH₃OH Værdi af hydrogen (dagens pris er 6$/kg for grøn hydrogen): 1.000 kg/16 kg/kmol·1,38·2kg/kmol·6$/kg·6,9 kr/$ =7.142 kr

Som rettes til:

CO₂ + 3 H₂ → CH₃OH + H₂O På mol basis skal der bruges -0,66 + 0,34·3 = 0,36 mol H₂ og der dannes (1 + 34/66) = 1,52 mol CH₃OH Værdi af hydrogen (dagens pris er 6$/kg for grøn hydrogen): 1.000 kg/16 kg/kmol·0,36·2kg/kmol·6$/kg·6,9 kr/$ =1863 kr

Bliver værdiforøgelsen:

Dvs. ved at omdanne biogassen til metanol forøges værdien af 1000 kg metan (til 3.030 kg metanol): (10.455 - 1863 - 677) kr = 7.915 kr Værdiforøgelse i % : 100%·7.915/677 = 1169 %

Dermed er der råd til afskrivning på et relativt dyrt proces anlæg.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

Hej Niels

Fremstilling af metanol ud fra biogas er ikke grebet ud af den blå luft. Prøv at se flg. link.:

https://ing.dk/artikel/topsoe-gar-ind-fremstilling-gron-methanol-229110#show_comments

Den omtalte nye reaktor eSMR er elektrisk drevet og meningen er selvfølgelig at anvende grøn strøm.

Du har ret m.h.t. støkiometrien, men at der skal bruges mindre brint gør kun økonomien bedre.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

Det er sikkert et meget fint regnestykke Per V. Hansen her har lavet, men det er da ikke hvad artiklen - eller konceptet - handler om (Metan til metanol). Artiklen nævner ikke anvendelse af metan, men kun brint og CO2, hvor man så kan anvende den overskydende CO2, som opgraderingen af biogas til metan, frembringer. Så slipper man for at skulle skaffe CO2'en andetsteds fra. En anden god grund til at placere det opskalerede metanolanlæg her kunne vel også være noget synergi ved fælles drift af ret komlicerede anlæg. Det bliver spændende med en effektivitetsanalyse.

hej Peter,

Udmærket regneeksempel, men methane steam reforming (CH4+H2O) er udfra Gibbs energi er kun favorablt ved høj temperatur (1000 K, hvor Gibbs energi bliver negativ jfr. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.01.057)

Desuden er din CO2 + 6H2 ikke reaktionsmæssigt afbalanceret. Metanol dannes fra CO2 + 3 H2 (primært), hvilket muligvis påvirker dine beregninger.

Desuden er der omkostningsforskelle mellem at operere et metanol anlæg ift. biogas grundet forskellig proces parametre inkl. tryk, temperatur, materiale valg osv., hvilket ikke fremgår af ovenstående beregning.

Hej Thomas

Det du overser er at værdien af metanol er meget større end værdien af metan. Se flg.:

Regneeksempel.

Et biogasanlæg producerer 1.000 kg metan. Dagens værdi er (naturgas) 1,83$ pr. mmBtu og i danske kroner:

1 GJ/mmBtu / 53,6 MJ/kg = 18,65 kg/mmBtu dvs. 1.000 kg metan svarer til 1.000/18,65 = 53,6 mmBTU.

Værdien er derfor: 53,6 mmBTU·1,83 $/mmBtu·6,9 kr/$ = 677 kr for 1.000 kg metan.

Omdannes produktionen til metanol herunder metanisering af det overskydende CO₂ med elektrolysebrint. Der regnes med 66% metangas (på mol basis) og 34% CO₂.

CH₄ + H₂O → CH₃OH + H₂

CO₂ + 6 H₂ → CH₃OH + H₂O

På mol basis skal der bruges -0,66 + 0,34·6 = 1,38 mol H₂ og der dannes (1 + 34/66) = 1,52 mol CH₃OH

Værdi af hydrogen (dagens pris er 6$/kg for grøn hydrogen):

1.000 kg/16 kg/kmol·1,38·2kg/kmol·6$/kg·6,9 kr/$ =7.142 kr

Værdien af metanol (dagens pris er 500$/ton):

(1.000 kg/16 kg/kmol)·(1 + 34/66)·32kg/kmol·500$/ton·6,9 kr/$ = 10.455 kr

Dvs. ved at omdanne biogassen til metanol forøges værdien af 1000 kg metan (til 3.030 kg metanol):

(10.455 - 7142 - 677) kr = 2.637 kr

Værdiforøgelse i % : 100%·2.637/677 = 389%

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

PS

Der er brugt verdensmarkedspriser googlet fra nettet (den 24. februar 2020). Forbehold for regnefejl.

»Dér vil man få den grønne strøm fra sol og vind direkte og tage CO2’en fra et biogasanlæg, så det bliver et helt grønt setup.

Hvad har jeg overset, siden det lyder som den vildeste molbo-historie? Kunne man ikke bruge strømmen til det biogas-anlægget laver og bruge biogassen til det methanolen skal bruges til?