Câtă energie electrică este necesară pentru a produce combustibil?

Acest articol este gata să fie publicat de mai bine de un an, dar am amânat publicarea sa de la lună la lună, în speranța că vor apărea noi informații care să ajute la explorarea subiectului. Dar nu mai așteptăm. Dacă cineva are informații mai exacte sau mai multe despre necesitățile energetice ale rafinării petrolului, vă rugăm să ni le transmiteți sub forma unui comentariu!

De multe ori știrile au apărut pentru a produce un litru de combustibil este nevoie de atât de multă energie electrică încât, dacă ar fi încărcate mașini electrice, s-ar putea face mai multe călătorii decât cu combustibil rafinat. O astfel de declarație electrizează toți simpatizanții mașinilor electrice care încep deja să se gândească la cât de mult gunoi ne face lobby-ul petrolier, înșelând din nou întreaga lume doar pentru a se îmbogăți. Aș dori să afirm de la început că nu pot confirma această afirmație. O mare parte din cercetările mele au arătat că formula este mult mai mult decât credeam.

Am avea suficientă energie electrică pentru a încărca fiecare mașină dacă am înceta să rafinăm petrolul. Este nevoie de o medie de 5 kWh de energie pentru a rafina fiecare galon de benzină, cu acest 5 kWh, modelul S poate face 20 de mile. A spus Elon Musk

Nu vreau să încep povestea prea departe, pentru că poate toată lumea știe asta benzina cu motor și motorina nu erup de la sol într-o astfel de formă, pe măsură ce ne încărcăm în mașini. nici calea curentului electric nu pornește de la priză, dar de la mult, departe. Ideea este că atât electricitatea, cât și combustibilii noștri pentru motoare necesită energie pentru a produce, deoarece sunt doar intermediari, ducând-o de la punctul de origine la punctul de utilizare. Știm, de asemenea, destul de mult că există două surse principale de energie, adică o sursă este regenerabilă, iar cealaltă este neregenerabilă (se va epuiza, dar momentan nu știm când). Poate că singurul obiectiv comun al omenirii este de a avea o sursă de energie neregenerabilă treceți la surse regenerabile. Slujba actuală nu este foarte încurajatoare, dar tendințele dau motive de optimism.

De asemenea, merită clarificat faptul că lumea folosește petrol transportul nu este exclusiv responsabil și chiar dacă acesta ar fi cazul, doar aproximativ 30% din traficul rutier este trafic auto, în cazul în care unitatea electrică a pus deja piciorul. Respectiv, electrificarea căii ferate a fost deja parțial rezolvată, tehnic nu ar exista niciun obstacol în calea acoperirii 100%. Există, de asemenea, potențial în transportul rutier de mărfuri, dar, din păcate, ponderea tractoarelor electrice rutiere cu siguranță nu va fi semnificativă în acest deceniu. Cu toate acestea, transportul aerian și pe apă este un punct negru imens. Nu avem nicio idee cum să facem aceste două moduri de transport mai independente de petrol.

Înapoi la rafinarea petrolului

Când vine vorba de rafinarea petrolului, nu este sigur că toată lumea va sări în coloana de fracționare și așa funcționează deloc toată treaba asta. Unchiul Besenyő Pista a mai spus că ar trebui mai degrabă să încercăm ceva care este delicios de la început, să zicem cu cartofi prăjiți. Îmi cer scuze oricui este conștient de modul în care masa neagră și lipicioasă se va transforma în benzină galben aurie, dar acum încerc să vă spun în limba bucătăriei.

Deci, atunci când petrolul a fost extras din adâncurile pământului printr-o metodă (în cazul clasic, acesta este adus de presiunea gazului natural), acesta este deviat într-o conductă. Dacă nu există o conductă în loc, țițeiul circulă cu cisterna sau pe calea ferată. Celălalt capăt al conductei se termină de obicei într-o rafinărie. Avem unul și în Ungaria, la Százhalombatta. Rafinarea este importantă, deoarece țițeiul este foarte greu de utilizat pentru orice, dar conține tot felul de hidrocarburi, plus mult mai mulți poluanți. În timpul rafinării, acest amestec este separat printr-un proces surprinzător de simplu, distilarea. Acest proces este aproape indistinct de prepararea brandy-ului, se întâmplă doar într-o mare măsură și nu este deloc recomandabil să beți rezultatul final.

Punctul esențial al procedurii este că fiecare picătură de ulei trebuie încălzită, foarte mult! Aurul negru brut peste 600 ° C pătrunde în partea de jos a turnului. La această temperatură, aproape toate componentele sale fierb și se străduiesc acerb să ajungă mai sus în turn. „Foi” precipitate cu temperaturi stabilite cu precizie la diferite niveluri conțin spațiu pe care precipită derivatul petrolier râvnit, cum ar fi benzina, kerosenul, motorina sau kerosenul. În partea de sus a turnului, în esență scapă gazul natural, iar în partea de jos, rămân impuritățile care nu pot fierbe, pakura.

Din proces rezultă că o unitate de țiței produce tot felul de produse într-o proporție bine definită. Nu puteți face doar benzină sau doar kerosen (puteți juca cu proporțiile puțin, dar chiar și atunci, totul va veni). Din păcate, aceasta implică rafinarea, dacă industria materialelor plastice are nevoie de materii prime sau are nevoie de kerosen în avioanele cu reacție, atunci benzina va trece și prin conductă, indiferent dacă ne place sau nu. Aceasta este, de asemenea, o problemă foarte complexă.

După rafinare, produsele finite sunt încărcate în conducte, cisterne, trenuri și vagoane cisternă, de unde puteți merge la punctul de utilizare sau, în cazul benzinei și motorinei, la stația de benzină.

BINE! Dar de unde ai nevoie de atâta energie electrică?

Deci, cea mai consumatoare de energie din rafinarea petrolului este fierberea. În 2017, în întreaga lume au fost produse 13.511,2 milioane de tone de petrol (sursa: BP Statistical Review of World Energy). Așa că a trebuit să fierbem atât de mult încât să-l putem separa în componentele sale. E multă energie. Pentru fierbere, totuși, nu se folosește electricitatea, ci derivatul petrolier în sine (de obicei gazul) produs. Așadar, operațiunea care consumă mai multă energie (care provoacă și multă poluare) nu este acoperită de electricitate. Deci, de unde poate veni revendicarea inițială?

Rafinarea poate veni după extracție. În plus față de încălzirea menționată anterior, astfel de centrale au, de asemenea, o cantitate enormă de pompe puternice, echipamente frigorifice, supape, electronice industriale, echipamente de iluminat și confort. Cele mai multe dintre acestea merg cu energie electrică, care este fie cumpărată din rețea de către rafinării, fie produsă intern (generarea electrică internă reduce cantitatea de produs care poate fi vândută). Produsele finite sunt, de asemenea, încărcate în vehicule de transport folosind pompe uriașe. Menținerea plăcilor de răcire a coloanei la temperatura adecvată și răcirea sunt, de asemenea, printre soluțiile cu consum intensiv de energie.

Gazul natural este folosit chiar și pentru depozitare. Gazul este pompat în depozite subterane uriașe în cazurile în care ceva ar reduce temporar extracția. Din nou, acest proces de stocare poate fi rezolvat numai cu compresoare MW. Apoi, pentru public, presiunea este pusă și în conductă de electricitate. Umplerea buteliilor de gaz necesită o altă lichefiere consumatoare de energie. Transportul feroviar de combustibili (pe liniile electrificate) este, de asemenea, un crește factura globală de energie electrică. Transportul rutier, cisternă și motorină ies din buzunar, reducând producția.

Acum cineva știe cât este?

Deoarece nu este necesar să estimăm consumul unui singur actor, ar trebui să cunoaștem facturile combinate de energie electrică a sutelor sau mii de companii pentru a obține o imagine exactă a cantității utilizate pentru extragerea, rafinarea și transportul petrolului. Câțiva ani de muncă de către o echipă de cercetători ar putea oferi un răspuns exact la întrebare, dar un computer și un fotoliu nu sunt suficiente instrumente pentru a răspunde la această întrebare. Cu toate acestea, cert este că sistemul consumă o cantitate uriașă de energie, din care o parte este derivată din electricitate. De aici, putem căuta date despre Rafinăria Dunării (DUFI) din Százhalombatta. Pe baza acestora, voi încerca să verific dacă afirmația de bază poate fi adevărată.

Potrivit unui studiu realizat de Colegiul Energetic în 2015, Rafinăria Dunării din Százhalombatta consumă 660 GWh de electricitate pe an, ceea ce, să recunoaștem, nu este suficient.

Rafinăria Dunării este conectată la sistemul de energie electrică din Ungaria prin două puncte de conectare la nivelul rețelei de 120 kV, primește 80-85 MW de energie pe an, consumă în total 600-660 milioane kWh pe an.

Cu atâta energie electrică, presupunând un consum mediu de 16 kWh la 100 km, aproximativ 4 miliarde de kilometri ar putea fi parcurși de o mașină electrică medie. Dacă nu am vrea să facem această distanță uriașă cu o singură mașină, dar cu o medie de 20.000 km pe an, am avea suficientă energie pentru mai mult de 200.000 de unități. Deci încă o dată, dacă închidem rafinaria Százhalombatta, capacitatea actuală a centralei nu ar trebui să fie mărită cu un kilowatt-oră pentru a muta 200.000 de mașini electrice. Aceasta reprezintă aproximativ 6-7% din actualul parc auto maghiar.

Din păcate, studiul nu se referă la cât de mult din această energie electrică se consumă în timpul producției de benzină, motorină, kerosen și alte produse. Conform documentului de mai jos, 6,5 milioane de tone de țiței sunt în prezent prelucrate anual. Aproximativ 43% din țițeiul importat este benzină și 23% motorină, deci au fost produse în total aproximativ 43 de milioane de tone de benzină și motorină propulsate de motor. Rezultatul de 5,36 miliarde de litri de combustibil, presupunând 7 litri de consum, este suficient pentru a acoperi 76 de miliarde de kilometri, ceea ce nu este întru totul în concordanță cu calculele anterioare. Deci, cu această cantitate de combustibil, pot fi realimentate până la 3,8 milioane de mașini.

Ca și în cazul electricității, nici aici nu am luat în calcul pierderile din transport, dar din păcate diferența este destul de semnificativă. Pe de altă parte, alte rafinării pot consuma mai multă energie electrică, iar costul electricității extracției poate fi, de asemenea, un element semnificativ. Deoarece nu se face cu electricitate, calculele de mai sus nu includ necesarul de energie pentru încălzirea țițeiului pentru distilare.

Electricitatea trebuie produsă, dar nu contează ce!

Generarea de energie din combustibili fosili funcționează în prezent, dar dacă vrem să protejăm mediul, trebuie să schimbăm acest lucru. Lumea se îndreaptă deja către energiile regenerabile, cea mai mare problemă fiind imprevizibilitatea. Dacă cerul cade brusc sau vântul se calmează, energia pierdută trebuie completată imediat (dintr-o sursă fosilă). Dacă, pe de altă parte, soarele revine sau vântul răsare, mii de centrale electrice de acasă vor începe imediat să verse energie asupra utilizatorilor. În astfel de cazuri, încearcă în zadar să reducă producția din alte surse. O soluție reală la această problemă este stocarea energiei la scară industrială.

Cum vine acest lucru pentru rafinarea petrolului?

Dacă energia electrică pe care o încărcăm mașinile noastre electrice este înlocuită din ce în ce mai mult cu energie regenerabilă, va trebui să fie extrase din ce în ce mai puțin petrol și gaze naturale, ceea ce va necesita și mai puțină energie fosilă. Este un proces autoexcitant care ar putea ajuta la încetinirea sau chiar la oprirea a ceea ce ați început cu extracția explozivă și utilizarea energiei. Orice mașină electrică care poate înlocui una neelectrică este un cadou pentru Pământ, deoarece reduce consumul de petrol. Și dacă energia electrică încărcată provine din ce în ce mai mult din surse regenerabile de energie, utilizarea mașinii poate deveni cu adevărat ecologică.

În legătură cu producția de combustibili, merită citit articolul nostru despre necesitatea cobaltului în rafinarea petrolului este.