آزمایشگاه پژوهشی مرکزی گروه شین‌آو در زمینه انرژی کم‌کربن مبتنی بر زغال‌سنگ: شرکت‌های خصوصی در جستجوی دستیابی به پیشرفت‌های فناورانه در تولید گاز طبیعی از زغال‌سنگ

Thread Content

آزمایشگاه مرکزی گروه شین‌آو در زمینه انرژی کم‌کربن مبتنی بر زغال‌سنگ: شرکت‌های خصوصی در جستجوی پیشرفت‌های تکنولوژیکی در زمینه تولید گاز طبیعی از زغال‌سنگ نویسنده/منبع: تاریخ: ۲۹-۱۲-۲۰۱۶ تعداد کلیک‌ها: ۱۴ در میان سازمان‌های حامی آزمایشگاه‌های مرکزی که دانشگاه‌های زیادی در آن‌ها فعالیت می‌کنند، شرکت‌های خصوصی برجسته‌ای نیز وجود دارند. گروه شینآو یکی از آن‌هاست. بر اساس اطلاعات در دست، **آزمایشگاه تخصصی انرژی کم‌کربن مبتنی بر زغال‌سنگ** این شرکت (که در ادامه «آزمایشگاه سینوآ» نامیده می‌شود)، در ژانویه سال ۲۰۱۰ به عنوان یکی از **آزمایشگاه‌های تخصصی شرکت‌ها** در دوره دوم، توسط وزارت علوم و فناوری تأیید شد و در ماه مه سال بعد، رسماً مجوز لازم را دریافت کرد. این آزمایشگاه بر توسعه فناوری تولید گاز از زغال‌سنگ تمرکز دارد. به گفته جو جنچی، رئیس آزمایشگاه شینآو، کشور ما دارای ذخایر فراوان زغال‌سنگ است و سهم مصرف آن بیش از شصت درصد است؛ اما این امر منجر به مشکلات زیست‌محیطی جدی مانند آلودگی هوا و اثر گلخانه‌ای شده است. با توجه به عواملی مانند پتانسیل منابع، وابستگی به مسیرهای مشخص، و امنیت انرژی، استفاده پاک از زغال‌سنگ به یک انتخاب ضروری تبدیل می‌شود. و گاز طبیعی نسبتاً تمیز است و بدون شک بیشتر با نیازهای جامعه سازگار است. “آزمایشگاه، به عنوان یک پلتفرم تحقیق و توسعه که در آن شرکت‌ها نقش اصلی را در فرآیند نوآوری ایفا می‌کنند، بر تحقیق و توسعه فناوری‌های مربوط به سیستم‌های انرژی مدرن و نمایش کاربردهای آن‌ها تمرکز دارد؛ همچنین، نسبت به دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی، بیشتر به حل مشکلات واقعی صنعت و ارزش اقتصادی-اجتماعی آن‌ها توجه می‌کند. برای آن، تحقیق و توسعه در خود هدف نیست، بلکه کشف و پرورش صنایع جدید است. ”او گفت. توسعه صنعتی با چالش‌هایی روبروست. در فرآیند تغییر الگوی انرژی و کنترل آلودگی هوا، گاز طبیعی نقش مهمی ایفا می‌کند؛ انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۰، سهم مصرف آن به ۱۰ درصد برسد. اما در کشور ما، توسعه گاز طبیعی با موانع فراوانی روبرو است و هنوز عوامل نامشخص سیستماتیکی برای تقاضا برای آن وجود دارد. گزارش «چشم‌انداز انرژی چین در سال ۲۰۳۰» که توسط انجمن تحقیقات انرژی چین امسال منتشر شده، نشان می‌دهد که توسعه گاز طبیعی با سه عامل عدم قطعیت روبرو است؛ از جمله تغییرات در ساختار رشد اقتصادی و کاهش تقاضای بازار ； وابستگی به خارج به سرعت در حال افزایش است و مزیت قیمتی به طور قابل توجهی کاهش یافته است ； توسعه تأسیسات ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل عقب مانده است و ساخت شبکه‌های لوله‌کشی تحت محدودیت‌های سیستمی قرار دارد. اما با وجود این، گروه سینوآ که فعالیت خود را با کسب‌وکار گاز لوله‌کشی شهری آغاز کرد، همچنان بر تحقیق و توسعه فناوری تولید گاز از زغال‌سنگ تمرکز دارد. این شرکت از سال ۲۰۰۶ مشغول تحقیق و توسعه در زمینه استفاده پاک و کارآمد از زغال‌سنگ بوده است و تاکنون ده سال از آن زمان گذشته است. اما توسعه صنعت گاز تولیدشده از زغال‌سنگ با مشکلات فراوانی روبرو است. یکی از آن‌ها این است که در ژوئن سال ۲۰۱۰، **کمیسیون توسعه و اصلاحات «اطلاعیه‌ای درباره مسائل مربوط به تنظیم صنعت تولید گاز از زغال‌سنگ» منتشر کرد و اختیار تأیید پروژه‌های مربوط به تولید گاز از زغال‌سنگ را به سطح ** منتقل نمود. و در ماه ژوئیه سال گذشته، **اداره انرژی «دستورالعمل‌هایی برای تنظیم فعالیت‌های نمونه‌سازی سوخت‌های تولیدشده از زغال‌سنگ» (نسخه دوم برای دریافت نظرات) را منتشر کرد و خواستار «عمل بر اساس شرایط موجود، رعایت سخت‌گیرانه‌ترین استانداردهای زیست‌محیطی، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و بهره‌وری بالا، برنامه‌ریزی علمی، و خلاقیت مستقل» شد. پشت این موضوع، پروژه‌های تولید گاز از زغال سنگ در کشور با مشکلاتی مانند نوسانات تولید، کارایی پایین، آلودگی محیط زیست و مصرف بالای آب روبرو هستند که به منبع اختلافات تبدیل شده‌اند. در کشورهای خارجی نیز، اگرچه تحقیقات پایه در زمینه تولید گاز از زغال‌سنگ زودتر آغاز شد، اما هرگز به صورت صنعتی درآمد. در این رابطه، لی که‌ژونگ، مدیر کل مرکز فناوری گازسازی شرکت «شینآو تکنولوژی» (که در ادامه به آن «شینآو تکنولوژی» گفته می‌شود)، می‌گوید: شینآو با ایجاد روش‌های جدید گازسازی، سعی دارد مشکلات ناشی از فناوری‌های قدیمی گازسازی را برطرف کند. به عنوان مثال، فناوری کوره‌های روچی؛ در ابتدای توسعه این فناوری، هدف تولید گاز طبیعی نبود و گاز طبیعی تنها یکی از محصولات آن بود. همین ویژگی‌های فنی، باعث می‌شود که این فناوری در تولید گاز طبیعی، عقب‌مانده باشد. از نظر تئوری، بازده حرارتی کوره روچی حدود ۶۰ درصد است، در حالی که بازده حرارتی گازسازی گاز زغال‌سنگ می‌تواند به ۷۲ درصد و بازده حرارتی گازسازی با هیدروژن به ۷۹.۶ درصد برسد. وانگ یوشو، رئیس هیئت مدیره گروه شینآو، نیز گفته است که فناوری گازسازی مرسوم امروزی، در ابتدا با هدف تولید محصولات شیمیایی مانند آمونیاک سنتزی و متانول تولیدشده از زغال‌سنگ طراحی شده است؛ بنابراین در فرآیند گازسازی باید تا حد امکان از تولید گاز متان جلوگیری شود. پس از استفاده در تولید انرژی، مانند تولید گاز از زغال‌سنگ، و علیرغم «آزمایش‌ها» و پیشرفت فرآیند، نمی‌توان ویژگی‌های بنیادین آن مانند کارایی پایین در تبدیل انرژی و مصرف زیاد منابع را از ریشه تغییر داد. این فناوری‌های اصلی گازسازی، همگی فناوری‌هایی هستند که در خارج از کشور در مراحل اولیه توسعه یافتند؛ در آن زمان مشکلات زیست‌محیطی چندان مورد توجه قرار نگرفته بود، بنابراین هنگام توسعه آن‌ها، الزامات مربوط به حفاظت از محیط زیست نیز به طور گسترده در نظر گرفته نشد. و با افزایش فشارهای محیطی، نقاط ضعف ذاتی این فناوری‌های قدیمی به تدریج آشکار شدند. لی که‌ژونگ معتقد است که **دلیل عدم تشویق استفاده از گاز طبیعی تولید شده از زغال‌سنگ، عدم وجود فناوری مناسب است.** به محض اینکه نمونه‌ای موفق از فناوری خوب ارائه شود و در عین حال بتواند الزاماتی مانند بازدهی تبدیل انرژی، حفاظت از محیط زیست و اقتصادی بودن را برآورده کند، **از آن حمایت خواهد شد.** پروژه گازسازی زغال‌سنگ با هیدروژن پیشرفت یافت؛ با توجه به ویژگی‌های زغال‌سنگ در کشور، و همچنین ملاحظاتی مانند میزان ذخایر، مناطق جغرافیایی، منابع آبی و شرایط اقلیمی، آزمایشگاه نیوآو چهار روش گازسازی را انتخاب کرده است: استفاده از هیدروژن برای حل مشکلات گازسازی زغال‌سنگ معمولی ； استفاده از زغال‌لیگنی با فناوری گازسازی کاتالیتیک ； گازی‌سازی فراحرجی، راه‌حلی برای زغال‌سنگ‌های با محتوای بالای آب ； گازیفیکاسیون زیرزمینی، زغال‌سنگی را که از نظر فنی قابل استخراج نیست، مستقیماً به گاز سنتزی تبدیل کرده تا بتوان از آن استفاده کرد. ژو جن‌چی توضیح داد: «پس از پیشرفت‌های فناورانه در این زمینه‌ها، می‌توان گفت که تقریباً تمام انواع زغال‌سنگ و مناطق کشور ما پوشش داده شده‌اند.» ” لی که‌ژونگ گفت که این فناوری‌ها به‌طور ویژه برای تولید متان استفاده می‌شوند، هدف نهایی کاملاً مشخص است و در طول فرآیند تولید، محصولات فرعی مانند آروماتیک‌ها نیز به‌طور جانبی تولید می‌شوند. به عنوان مثال، در زمینه هیدروژن‌سازی، از مارس ۲۰۱۲ کارها آغاز شد و در طی سه سال، پیشرفت‌های مهمی در تحقیقات پایه آزمایشگاهی، آزمایش‌های مقیاس کوچک، و آزمایش‌های مقیاس متوسط با ظرفیت ۱۰ تن در روز حاصل شد. اخیراً، شرکت سین‌آو تکنولوژی همچنین اعلام کرد که پروژه هیدروژن‌زدایی زغال‌سنگ، که بخشی از پروژه تحقیقاتی «فناوری‌های نوین تبدیل زغال‌سنگ به گاز طبیعی» در چارچوب برنامه «۸۶۳» است، موفقیت قابل توجهی کسب کرده است؛ دستگاه آزمایشی با ظرفیت ۵۰ تن در روز نیز مورد تأیید قرار گرفت. در همین حال، به گفته جو جنچی، آزمایشگاه از یک سو با تمرکز بر گازسازی، مسیر بهبود فناوری را از «انرژی به مواد خام شیمیایی و سپس مواد کربنی با عملکرد بالا» دنبال می‌کند؛ در عین حال، از جلبک‌های ریز برای اجرای فعالیت‌های صنعتی مربوط به ذخیره کربن و استخراج نیتروژن و فسفر از فاضلاب استفاده می‌کند. همچنین، فناوری تولید چندمحصولی اقتصادی از جلبک‌های ریز و محصولات فرعی مختلف را توسعه داده است تا راه‌حل جامعی برای استفاده بهینه از منابع با کربن پایین ارائه شود. به نظر ژو جن‌چی، این نشان‌دهنده تمرکزهای متفاوت بین آزمایشگاه‌های شرکت‌ها و مؤسسات تحقیقاتی است. “ما نه تنها به اصول توجه داریم، بلکه به قابلیت اجرایی بودن آن، همچنین مسائلی مانند مهندسی‌سازی، هزینه‌ها، مصرف آب و آلاینده‌ها نیز توجه می‌کنیم تا بتوانیم این فناوری را به طور جامع وارد جامعه کنیم. ” بر اساس اطلاعات ارائه‌شده، از زمان دریافت مجوز، این آزمایشگاه مجموعاً ۶۵۰ میلیون یوان کمک مالی برای پژوهش از سوی گروه دریافت کرده است. در سال ۲۰۱۵، مبلغ بیش از ۱۰۰ میلیون یوان برای تجهیز آزمایشگاه‌ها هزینه شد که معادل ۳.۵ درصد از درآمدهای فروش بود.