Синтетичка течна горива у Немачкој: прошло искуство и нове технологије
Фабрика Леуна-Верке, један од главних произвођача синтетичког бензина. Фото Бундесархив Немачке
У Немачкој постоје нафтна поља, али је њихов обим веома ограничен. Као резултат тога, земља је озбиљно зависна од снабдевања увозном нафтом и нафтним дериватима, што може угрозити националну безбедност. У давној прошлости проблем зависности решавао се производњом синтетичких течних горива од расположивих сировина. Сада се нуде технологије сличне намене за побољшање животне средине.
старе технологије
Потрага за алтернативним начинима добијања течног горива за замену нафтних деривата почела је 1913-их година. Прву технологију погодну за масовну употребу предложио је XNUMX. будући нобеловац Фридрих Бергијус. Две године касније изградио је и покренуо прву фабрику користећи нови процес. Након тога, права на коришћење методе „бергинизације“ стекла су већа предузећа.
Бергијусов процес је укључивао употребу угља или лигнита као сировине. Здробљена сировина је помешана са сетом специјалних адитива и катализатора, а од ње је направљена суспензија. Овај други је помешан са водоником, такође добијеним коришћењем угља, а затим стављен у хемијске реакторе, где су температуре одржаване до 450-485°Ц и притисак до 500-700 атм.
Произведена је синтетичка сирова нафта - мешавина гасног уља, дизел горива, неколико гасова и других компоненти. Такав међупроизвод је затим обрађен, изолујући средња и тешка уља, бензин и гасове.
Реклама за бензин од Леуна-Верке. Графика ЛВ/Викимедиа Цоммонс
Године 1926. хемичари Франц Фишер и Ханс Тропш су предложили алтернативну технологију која је имала своје предности. Тако је дозволила употребу и каменог и мрког угља, којих је Немачка имала у великим количинама, као сировине. Крајем двадесетих година тзв. Фишер-Тропш процес су савладала разна предузећа и обезбедила је земљу неопходним горивом. Истовремено, предложени су различити начини побољшања технологије.
Фишер-Тропш процес је започео развојем тзв. синтетички гас или водени гас - мешавина угљен моноксида и водоника. Добија се третирањем уситњеног угља прегрејаном воденом паром. Синтетски гас се може добити и на друге начине. Могао би се одмах користити у моторима са унутрашњим сагоревањем. Сингас је такође претворен у течно гориво мешањем са другим супстанцама. Технологија је омогућила добијање различитих врста горива, али је само синтетички бензин био економски исплатив.
Процеси у пракси
Бергијусов процес се у индустрији користи од средине 10-их, а 12-XNUMX година касније почело је увођење Фисцхер-Тропсцх методе. Обе технологије, у оригиналном и модификованом облику, добро су се показале и дале одређени допринос у обезбеђивању националне привреде и војске течним горивом. Међутим, удео синтетичких бензина и уља у укупној потрошњи Немачке је до извесног времена остао безначајан. У том периоду држава се ослањала на куповину иностране нафте и нафтних деривата.
Један од главних потрошача бензина у нацистичкој Немачкој био је Луфтвафе. Фото Бундесархив Немачке
Ситуација је почела да се мења доласком нациста на власт. Године 1936. усвојен је програм развоја производње синтетичких горива. Планирано је да се изгради неколико нових фабрика које раде на два главна процеса. Требало је да повећају укупну производњу горива, смањујући потребу за увозом. У рад су биле укључене све веће организације из конгломерата ИГ Фарбен.
Прве фабрике нове градње почеле су са радом 1938. године, користиле су "бергинизацију". Године 1939. покренуто је неколико фабрика по методи Фисцхер–Тропсцх. Већ 1940. године производња новог горива достигла је ниво од 70-80 хиљада барела дневно. Ово је било довољно да покрије трећину тадашњих потреба земље. У будућности, учинак индустрије се повећао. Њихов врхунац био је 1944. године, када је 25 фабрика заједно произвело 5,7 милиона тона горива. Истовремено, производња није била економична. Рекордна годишња производња горива захтевала је потрошњу од око 60 милиона тона угља.
Упоредо са производњом расла је и потреба за радницима. Од 1941. овај проблем се решава кроз ропски рад. Ратни заробљеници и логораши постали су фабрички радници. Нацисти нису ни размишљали о побољшању услова рада или поштовању мера предострожности. Као резултат тога, значајан део принудних радника је преминуо од тровања и повреда, док је други нарушио здравље.
У мају 1944. Британци авијација покренуо редовне нападе на фабрике и складишта синтетичких горива у Немачкој и на окупираним територијама. Вишемесечна бомбардовања нанела су ненадокнадиву штету индустрији, а допринела су и погоршању положаја нациста. У пролеће 1945. престала су са радом преостала предузећа за производњу синтетичких горива. Земље победнице забраниле су рестаурацију ове производње.
Нова "еколошки" фабрика у Верлтеу. Атмостар Пхотос
Еколошки циљеви
У послератном периоду обе Немачке су добиле приступ страној нафти и могле су да је приме у потребним количинама. Такође су истраживали и развијали сопствена лежишта. Све је то, у целини, покрило потребе СРЈ и ДДР у течном гориву, а такође је омогућило да се дуги низ година ни не помишља на производњу синтетичких горива.
Међутим, технологије синтезе поново су привукле пажњу, али не из економских разлога. Сада морају да допринесу побољшању еколошке ситуације. Немачка непрофитна група Атмосфаир, уз помоћ Савезног министарства животне средине, Сименса и низа других организација, развила је и реализовала пројекат за „зелену” фабрику керозина у ваздухопловству. Предузеће је изграђено у општини Верлте (Доња Саксонија) и недавно је почело са радом.
Постројење мора користити побољшани Фисцхер-Тропсцх процес. Сировина за производњу синтетичког уља је угљен-диоксид из атмосфере и из постројења за биогас. Водоник ће се производити електролизом из воде локалних резервоара. Предузеће добија струју из најближег ветропарка. Добијена сирова нафта ће се дестиловати у авио керозин.
Почетком 2022. Атмосфаир фабрика би требало да достигне пројектовани капацитет - око 8 барела керозина дневно. Такво гориво ће коштати цца. 5 евра по литру, много више од "простог" керозина. Међутим, аутори пројекта истичу његове еколошке предности. Они указују да се сировине и енергија за производњу горива узимају из околине. Због тога се при сагоревању керозина у атмосферу емитује иста количина угљеника која је коришћена у фази производње. Баланс супстанци се не мења, што је корисно за природу.
Да ли ће фабрика успети да заобиђе конкуренте, велико је питање. Атмостар Пхотос
Атмостар верује да ће у будућности нова синтетичка горива постати економски исплатива. Међутим, за то је потребно увести додатне порезе на фосилна горива како би она поскупела на потребан ниво. У таквим условима синтетички керозин ће постати конкурентан и привући инвеститоре. Такође ће бити могуће проширити производњу, укљ. са издавањем нових производа.
Потребе и користи
Тако је Немачка током протеклог века акумулирала велико научно и технолошко искуство у производњи синтетичких течних горива и замени традиционалних нафтних деривата. У далекој прошлости, потреба за таквим технологијама је заправо нестала, али сада се предлаже њихово оживљавање, штавише, на новим основама и са другачијим идеолошким оправдањем.
Најновији вести о чистијем постројењу су од неког интереса, али је мало вероватно да ће привући пажњу купаца горива или инвеститора. Упркос свим оригиналним идејама, Атмосфаиров керозин није економски исплатив и не може се такмичити са фосилним горивима.
Ситуација се може променити у његову корист само увођењем нових неправедних ограничења која могу погодити постојећа предузећа и њихове купце. Да ли ће Немачка жртвовати успостављену индустрију и инфраструктуру зарад релевантних еколошких идеја, показаће време.
информације