Morgunblaðið - 30.09.1978, Page 16

16
MORGUNBLAÐIÐ, LAUGARDAGUR 30. SEPTEMBER 1978
Notkun vatnsafls og jarð-
til eldsneytisfram-
lofti
varma
leiðslu úr vatni og
eftir dr. Ágúst Valfells, verkfræðing
áætlaðan stofnkostnað hinna
ýmsu eininga verksmiðjunnar.
Athuga ber að þetta er án tolla og
innflutningsgjalda.
TAFLA1
Stofnkostnaður eldsneytisverk-
smiðju (630 þús. tonn/ ári af olíu
og benzíni)
Inngangsorð
Við skuium ímynda okkur að
einn góðan veðurdag gætu Islend-
ingar hvorki fengið benzín né olíu,
og íhuga hvað myndi ske. Fiski-
fiotinn allur myndi stöðvast og
innflutningur allur. Vélvædd land-
búnaðarframleiðsla myndi stöðv-
ast. Einnig flutningur á landbún-
aðarafurðum til bæjanna svo og á
nauðsynlegri vöru svo sem áburði
úr bæjunum til sveitanna. I stuttu
máli: Án vélknúinna farartækja
getur þjóðin ekki brauðfætt sig.
Meðan friður helst, er ekki
líklegt að þjóðinni verði meinað að
flytja inn eldsneyti á farartæki
(nema e.t.v. með pólítískum innan-
landsaðgerðum). Hinsvegar er sá
tími ekki langt undan að olíu-
skorts fari að gæta. Svartsýnustu
spár tala um að árið 1985 verði það
ár er framleiðslugeta heimsins á
jarðolíu verði fullnýtt, aðrar spár
fresta því eitthvað fram yfir
aldamót. Olíuskorturinn mun birt-
ast smátt og smátt í mynd
síhækkandi olíuverðs. Þá vaknar
sú spurning hvort Islendingar geti
séð sjálfum sér fyrir orku á
farartæki sin og hvenær sé tíma-
bært að gera það
Orkuþörf
Til þess að knýja farartæki sín
flytur þjóðin inn rúm 630.000 tonn
af eldsneyti á ári. Að orkuforða
samsvarar þetta allri orkunni úr
fjórum Búrfellsvirkjunum í heilt
ár, u.þ.b. 1000 Megawött (MW). Til
samanburðar má geta þess að
vatnsaflsraforkuver landsmanna
eru alls um 500 MW, og hitaveitur
eru samanlagt um 500 MW.
Innflutt orka og innlend, eru því
notaðar nokkurn veginn jöfnum
höndum.
Verði vaxandi olíuskortur verð-
ur þjóðin að bæta sér upp
innfluttu orkuna með innlendum
orkugjöfum. Þá verður að athuga á
hvern veg það verður best gert.
Hagnýtingar-
máti
Beinast liggur við að nota
fallvötnin til þess að framleiða
rafmagn sem hlaðið er á geyma í
bílum og skipum og notað til þess
að knýja rafmótora. Að sjálfsögðu
leyfir núverandi tækni ekki að
flugvélar séu rafknúnar, til þess er
rafbúnaður alltof þungur. En þó
að þetta sé hægt með bíla og skip,
kostar það að endurnýja alla bíla
landsmanna og skipta um vélar í
öllum skipum og bátum. Auk þess
eru rafgeymar það þungir og
fyrirferðamiklir, miðað við núver-
andi tækni (400 kg af rafgeymum
þyrfti í hvern bíl), að ýmsir
vankantar fylgja notkun þeirra.
Einnig þyrfti að koma upp raf-
geymastöðvum um allt land, í stað
benzínstöðva nú, þar sem menn
gætu skipt á hlöðnum geymum og
tómum. (Það tæki of langan tíma
að hiaða þá hverju sinni, fyrir bíla
í langakstri). Þó er það engan
veginn útilokað að hagkvæmt yrði
að nota rafmagnsbíla, einkum
innanbæjar. Athuga ber að raf-
magnsknúin farartæki nýta ork-
una betur en þau sem eru knúin
með eldsneyti.
Önnur aðferð væri að nota
rafmagnið til vetnisframleiðslu
með rafgreiningu á vatni og nota
vetnið sem eldsneyti. Þetta yrði
auðveldast að gera í flugvélum, en
algerlega nýja flugvélategund þarf
til. Nokkuð þyrfti að breyta
vélabúnaði í farartækjum, og
vetnisstöðvar yrðu að koma í stað
benzínstöðva. Ennfremur yrðu
vandkvæði að því hvernig geyma
ætti vetnið, samþjappað á stál-
dúnkum, kælt og fljótandi eða í
efnasambandi á geymum. Sam-
þjappað vetni þyrfti bæði sterka
og stóra tanka til þess að geta
geymt nokkurn orkuforða að ráði.
Kælt fljótandi vetni geymist mjög
takmarkað og gufar upp og mynd-
ar mjög eldfimt vetnisgas um-
hverfis geymsluna. Viðvíkjandi
geymslu vetnisins í bundnu formi,
þá er það að segja, að með
núverandi tækni er einungis hægt
að geyma vetnið í efnasambandi í
frekar þungum geymum (málm-
svampi), sem eru svipuðum tak-
mörkunum háðir og rafgeymar.
Þá er enn óræddur sá möguleik
að nota vetnið sem hráefni, ásamt
T<olefni, til þess að framleiða
eldsneyti svo sem metanól (tré-
spíritus), benzín, gasolíu og aðrar
olíutegundir.
Metanól má nota sem eldsneyti
á aflvélar með tiltölulega litlum
breytingum á vélunum og þá
einkum á blöndung. Eini ann-
markinn á metanóli sem eldsneyti,
er sá, að hver lítri skilar aðeins um
helmingi þeirrar orku í bruna sem
olía og benzín gera.
Framleiösla
eldsneytis
Ódýrasta aðferðin til fram-
leiðslu á vetni, eins og er, er
rafgreining á vatni með rafmagni
úr vatnsorkuverum. Eins og áður
getur, þarf að binda kolefni ef nota
á það sem hráefni í eldsneyti svo
sem metanól eða benzín. Það
kolefni má fá úr koldíoxíði sem
unnið er úr andrúmsloftinu.
(Andrúmsloft inniheldur 0.036%
koldíoxíð). Koldíoxíðið má vinna
með því að dæla lofti í gegnum
kalíumkarbónat upplausn. Leysist
þá koldíoxíðið einnig upp í henni
og skilst frá loftinu. Síðan má
sjóða það úr með hveragufu og
nota kalíumkarbónat upplausnina
að nýju.
Þvínæst eru vetnið frá rafgrein-
ingunni og koldíoxiðið látin mynda
metanól með því að leiða þau yfir
zink oxíð hvata við háan þrýsting.
Við þetta myndast einnig hiti sem
er notaður til þess að sjóða
koldíoxíðið úr kaliumkarbónat
upplausninni, að hluta.
Eins og áður er getið, eru benzín
og gasolía að því leyti hagkvæmari
en metanól að tvöfalt meiri orka
er í hverjum lítra. Ef þess er óskað
má breyta metanólinu áfram í
benzín og olíu. Sú aðferð krefst
tiltölulega lítils aukakostnaðar, en
nokkurs þó.
Hagurinn af að breyta metanól-
inu í benzín og olíu yrði aðallega
sá, að ekki þyrfti að breyta
vélabúnaði farartækja frá því sem
nú er. Yrði það að vera efnahags-
legt útreikningsatriði hvort betur
borgaði sig, að framleiða metanól
og breyta vélabúnaði nokkuð í
öllum farartækjum, eða að breyta
metanólinu áfram í benzín og olíu
og auka þar með framleiðslu-
kostnaðinn nokkuð en láta vél-
búnaðinn í farartækjum vera
óbreyttann.
Framleiöslu-
kostnaöur
Á Mynd 1. er sýnt í stórum
dráttum hvernig framleiða má
metanól, eða benzín og olíu, á þann
hátt er lýst er hér á undan.
Ennfremur er sýnd orkuþörf
framleiðslunnar, ef framleiða ætti
það magn af eldsneyti sem sam-
svarar orkunotkun landsmanna í
dag (630 þús. tonn af benzíni og
olíu eða jafngildi þess).
Sjá Mynd I.
Athuga ber, að vegna þess að
ársforðinn af eldsneyti er fram-
leiddur á minna en ári og vegna
þess að orkan nýtist ekki að fullu
við framleiðsluna, þarf heldur
meir afl en sem svarar til orku-
innihalds eldsneytisins, þegar því
er dreift á heilt ár. Þannig mun
þurfa 1527 MW afl af rafmagni og
60 MW af jarðhita til þess að
framleiða það eldsneytismagn sem
þjóðin mun líklega þurfa. Miðað er
við 8000 klst. starfrækslu verk-
smiðjunnar á ári. Til samanburðar
sýnir Mynd 2. metanólverksmiðju
er notar kjarnorku sem aflgjafa.
Er hún u.þ.b. helmingi afkasta-
minni en verksmiðja sú er þyrfti
hérlendis.
Tafla 1 sýnir samantekinn
Eining ÁætlaÖur kostnaÖur
millj t
Koldíoxíðvinnsla 60
Vetnisvinnsla með 75
rafgreiningu Vetnis- og koldíoxíð- geymsla 32
Metanól framleiðsla 67
Olíu- og benzín- framleiðsla 67
Heildar stofnkostnaður 301
Miðað er við núverandi verðlag
Ef reiknað er með 20% fasta-
kostnaði á ári verður sú upphæð
u.þ.b. 60 milljónir dollara. I dag
mun framleiðsluverð og dreif-
ingarverð á raforku hérlendis vera
nálægt 0.8 amerísk cent á
kílówattstundina og jarðgufuverð
nálægt 25 centum á tonnið. Útfrá
þessum tölum, starfrækslutíma
verksmiðjunnar ásamt rafmagns
og gufunotkun, má reikna heildar-
orkukostnað. Verður hann því
97.73 millj. dollara á ári fyrir
raforku og einungis 200 þús.
dollarar árlega fyrir gufu. Tafla 2
sýnir heildarframleiðslukostnað-
inn. Reynist hann vera 157 millj.
dollara á ári eða 250 dollarar á
Súrefni
(til efnaiðnaöar)
Vetni
630.000 tonn/ári
myndl Starfsrás eldsneytisverksmiðju í aðaldráttum.
* , , , , ,
\ MtTMANOL ANOOÚCT^-^ V ‘TTOMAGE TANKS^>^
zíÍTáLmc
Útlitsteikning af metanól verksmiðju er notar kjarnorku. (Úr Int. Jour. of Hydrogen Energy, Vol. 2,1977).