Орієнтири в океані блакитного палива
Альтернатива газовій трубі — море, переконані українські вчені й пропонують ефективний спосіб вирішення проблеми диверсифікації поставок газу.
Учені Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова (НУК) з Миколаєва спільно з фахівцями Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу розробили проект транспортування природного газу морським шляхом, що вигідно відрізняється від перевезення скрапленого газу на суднах-газовозах. Блакитне паливо перевозиться в стисненому стані на спеціально переустаткованих контейнеровозах.
У Миколаєві керує розробками завідувач кафедри морських технологій, доктор технічних наук професор Володимир Зайцев. Миколаївські вчені координують свою роботу з івано-франківськими колегами, діяльність яких у цьому напрямку очолює ректор університету, член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук професор Євстахій Крижановський.
Технологічно ідея зводиться до такої схеми: у порту країни-експортера або транзитера природний газ стискається до 25 МПа (250 атмосфер) і накачується на судно. При цьому витрати на обладнання й на процес стиснення газу набагато нижче, ніж на його скраплення. Крім того, немає необхідності будувати спеціальні судна.
— Із 2006 року на ринку контейнерних перевезень почався спад, який ще більше прискорився фінансовою кризою. Зафрахтувати або придбати контейнеровоз сьогодні можна за відносно низькою ціною. Подальше переобладнання також не вимагає значних капіталовкладень. Але навіть якби довелося будувати такі судна заново, це однаково набагато дешевше газовоза, що транспортує скраплений газ, — пояснює професор Зайцев.
Коли газ завантажується з берега, він трубопроводом потрапляє на термінал. Це може бути навіть наявний термінал для скраплення газу. Далі є два варіанти. Перший: газ стискається до необхідного тиску вже на судні за допомогою спеціального обладнання. Перевага цього варіанта в тому, що такі кораблі можуть обслуговувати невеликі морські газові родовища, де систему для стиснення газу встановити неможливо. Другий: обладнання встановлюють безпосередньо на терміналі, причому потрібен тільки один комплект для порту, а не для кожного судна. Тому цей варіант більш економічний.
Далі стиснений газ завантажується в спеціальні контейнери. Серед декількох компонувань таких контейнерів був обраний варіант із чотирма основними балонами високого тиску й п’ятьма додатковими. Передбачається, що всі балони на судні на час накачування й викачування газу будуть об’єднані в одну систему, що дозволить максимально скоротити час на ці операції. При морському переході контейнери для підвищення безпеки від’єднують один від одного. Після прибуття в порт контейнеровоз підключається до берегової системи, і газ перекачується або в сховище, або безпосередньо в газопровід. Орієнтовний час вивантаження — 15—20 годин.
Є й інший спосіб. У порту призначення контейнери вивантажують і далі перевозять автотранспортом або залізницею. При цьому газу в одному контейнері достатньо для забезпечення однопід’їзного дев’ятиповерхового житлового будинку протягом опалювального сезону.
Більш того, на початковому етапі стиснений природний газ можна доставляти й без спорудження нового термінала. Річ у тім, що біля Кримського узбережжя від Голіцинського, Південно-Голіцинського, Штормового, Архангельського й деяких інших родовищ у Чорному морі прокладені морські трубопроводи до Глебовського підземного сховища газу, що на повну потужність не експлуатується. Досить обладнати родовища спеціальними безпричальними офшорними терміналами на основі буя STL, пов’язаними з газотранспортною системою України, і там зможуть розвантажуватися контейнеровози-газовози.
У рамках цього проекту миколаївські та івано-франківські вчені одержали чотири патенти на свої розробки. Уже проведені дослідження на рівні комп’ютерних моделей. Планується почати натурні випробування, але тут, як завжди, проблема у фінансуванні. Без державної підтримки вести роботу далі важко. У той же час реалізація цього проекту обіцяє Україні величезний зиск.
Транспортування природного газу в скрапленому (LNG) і в стисненому стані (CNG) — реальна можливість для України вирішити багато проблемних питань у сфері газозабезпечення.
LNG-перевезення, попри їхні недоліки (висока вартість суден-газовозів і більші витрати на скраплення та регазифікацію), уже давно й успішно використовуються різними країнами. Про намір побудувати термінал для імпорту скрапленого газу заявив і уряд України. Однак розрахунки фахівців свідчать про те, що вони економічно ефективні за більших відстаней. А на середні вигідніше доставляти стиснений газ. Саме до таких належать маршрути Грузія—Україна й Північна Африка—Україна.
У світі також проявляють все більший інтерес саме до CNG-перевезень. У США, Канаді, Франції активно проектуються та будуються відповідні судна й портова інфраструктура. Уже з 2012 року планується здати в експлуатацію перші такі судна.
Є ще один немаловажливий нюанс. У разі транспортування в Україну LNG-газу з портів, які розташовані за межами чорноморського басейну, постає проблема проходу газовозів через Босфор. Туреччина, як відомо, різко обмежує рух танкерів цією протокою, те ж може чекати й на LNG-газовози. Суднам зі стисненим газом на борту це не загрожує.
У той же час зростає перспектива й привабливість доставок газу з портів Північної Африки, держави якої зацікавлені в тому, щоб інші країни самі добували газ на їхній території. Там сьогодні ціна на газ (без транспортування) не перевищує $100 за 1000 кубів. Більш того, Україна почала освоєння північноафриканських газових родовищ. Та видобутий газ треба ще доставити споживачам.
Розрахунки наших учених показують: вартість перевезення контейнеровозами 1000 м3 газу в стисненому стані на 100 км становить $2,5. Таким чином, для його доставки, приміром, з Алжиру буде потрібно близько $60 за 1000 м3. Проект передбачає, що контейнеровоз для стисненого газу зможе прийняти на борт близько 4,5 тисячі контейнерів, у кожний з яких накачується 5900 м3 газу. Це означає, що 7—10 таких суден змогли б за рік перевозити 15—20% імпортованого в Україну газу. А це вже серйозна альтернатива російським поставкам.
Використовувати ці судна можна й під час перевезення газу від морських родовищ. При цьому треба врахувати, що природний газ на родовищі вже має тиск близько 15 МПа й треба тільки його трохи «дотиснути».
Балон, що не вибухає
Сьогодні застосовуються чотири типи балонів для транспортування стисненого газу. Наші фахівці зупинилися на CNG-4. Він легше від інших і, найголовніше, гарантує захист від вибуху газу у випадку пожежі. Конструктивно цей балон складається із двох оболонок. Зовнішня виконана зі склопластику або вуглепластику, внутрішня — з поліетилену. У разі нагрівання зовнішній шар стає крихким, а внутрішній — розплавляється. Ці процеси супроводжуються повільним і рівномірним порушенням герметичності балона по всій поверхні. У результаті газ просочується через оболонку й згоряє, однак вибуху не відбувається.
