3545337280

Korzyści i zagrożenia wynikające z dostarczania gazu ziemnego w postaci skroplonej

Autor: Zbigniew Gnutek, Michał Pomorski - Politechnika Wrocławska, Zakład Termodynamiki, Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów

(„Energetyka” - październik 2008)

Coraz szerzej prowadzona przez wiele krajów polityka proekologiczna wymusza stosowanie technologii i wykorzystywanie źródeł energii, które mają możliwie najmniejszy negatywny wpływ na środowisko naturalne. Z tego też powodu w ostatnich latach obserwuje się znaczny wzrost zainteresowania gazem ziemnym. Jest on kopalnym surowcem energetycznym, ze spalania którego emituje się stosunkowo mało zanieczyszczeń w procesie konwersji energii. Niestety największe zużycie gazu ziemnego występuje w znacznej odległości od miejsc największych złóż gazu, a często również są one oddzielone od nich morzami i oceanami. Wymusza to transport tego surowca, niekiedy na bardzo duże odległości.

W tradycyjnych systemach dostarczania gaz ziemny przepływa w wysokociśnieniowych gazociągach w stanie lotnym. Ze względu na duże spadki ciśnienia podczas przepływu, taki rodzaj transportu wymaga dużego zużycia energii do przetłaczania.

Problem pojawia się również, gdy złoża gazu są z różnych kontynentów. W tym celu w latach 60. został zapoczątkowany i do tej pory znacznie rozwinął się morski transport gazu ziemnego w postaci skroplonej w specjalnie do tego celu skonstruowanych tankowcach zwanych metanowcami. Jak wynika z analiz przeprowadzanych przez Statoil i Gas de France, przy pewnych odległościach (około 4000 km) i ilościach transportowanego gazu, taki rodzaj transportu jest tańszy [1].

W transporcie lądowym skroplony gaz ziemny jest dostarczany przy pomocy autocystern (do 44 m³ pojemności) i cystern kolejowych (pojemność do 133 m³). Alternatywną metodą dla przetłaczania gazu ziemnego w stanie lotnym może być również transport gazu ziemnego w postaci skroplonej w rurociągach kriogenicznych.

Charakterystyka LNG

LNG (liąuefied natural gas) jest skroploną mieszaniną gazów węglowodorowych z niewielkimi domieszkami azotu. Udział poszczególnych węglowodorów w skroplonym gazie ziemnym zależy od miejsca skraplania gazu. Jednak w każdej stacji skraplania głównym składnikiem LNG pozostaje metan (około 95%). Można więc z pewnym przybliżeniem traktować LNG jak czysty metan. W rezultacie skraplania otrzymuje się bezbarwną, trudno palną oraz niewybuchową ciecz.

Przy ciśnieniu atmosferycznym skroplony gaz ziemny pozostaje w temperaturze 111 K i w tej temperaturze jest on zazwyczaj przechowywany oraz transportowany metanowcami i cysternami. Temperatura krytyczna metanu wynosi 190 K. Wynika z tego, że zakres temperatury, w którym gaz ziemny występuje w postaci ciekłej zawiera się w przedziale 111-190 K.