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Sep 16, 2023

Im Inneren des verrückten 6-Milliarden-Dollar-Plans, Wind in Benzin umzuwandeln

Nahe der südlichsten Spitze des chilenischen Patagoniens, an der windgepeitschten Meerenge

Nan der südlichsten Spitze des chilenischen Patagoniens, An der windgepeitschten Magellanstraße liegt die Pilotanlage Haru Oni ​​eFuels am Fuße einer Windkraftanlage. Die Anlage produziert umweltfreundlicheres Benzin. Es beginnt damit, dass Windkraft zum Betrieb von Elektrolysemaschinen genutzt wird, die den Wasserstoff aus dem Wasser trennen. Der Wasserstoff wird dann mit recyceltem Kohlendioxid in Reaktionen verbunden, die synthetische Kohlenwasserstoffe erzeugen – nicht von fossilem Benzin zu unterscheiden.

Natürlich strömt immer noch Kohlendioxid aus dem Heck jedes Autos, das mit diesem künstlichen Kraftstoff betrieben wird, aber das ist ein Anfang. Der Investor Porsche AG freut sich über die Aussicht, diesen chemisch identischen „E-Kraftstoff“ (das e steht für Elektrizität) an Fahrer zu vermarkten, die sowohl einen Verbrennungsmotor als auch ein saubereres Klimagewissen wünschen. Es ist geplant, die größtmögliche Publizität pro Gallone zu erzielen, indem es diese zunächst zum Auftanken seiner Rennteams nutzt.

Warum eine neuartige Anlage für umweltfreundliche Kraftstoffe im abgelegenen Patagonien bauen? Zunächst einmal die starken Winde, die entstehen, wenn die kalte Luft der Antarktis auf die warme Luft aus dem Pazifik trifft. Dort können die Turbinen einen Betriebswirkungsgrad von 75 % erreichen, im Vergleich zu durchschnittlich 45 % bei Windparks in Texas. Zweitens entwickelt der Hauptaktionär von HIF Global, das in Santiago (Chile) ansässige Unternehmen AME, bereits riesige Solarparks in der Atacama-Wüste und plant die Errichtung Tausender Windkraftanlagen in Patagonien. Das würde ausreichen, um Milliarden Gallonen Treibstoff pro Jahr zu produzieren und Chile zum unwahrscheinlichen Exporteur von Millionen Gallonen umweltfreundlicherem Benzin pro Jahr zu machen, das aus patagonischen Winden hergestellt wird – denselben Winden, die vor 500 Jahren Magellans Schiffe durch die Meerenge wehten, die seine trägt Name.

Eckbüro: Meg Gentle in den Büros von HIF Global in der Innenstadt von Houston.

Aber Patagonien ist logistisch nicht der einfachste Ort zum Bauen, weshalb HIF den Bau seiner ersten Anlage im Weltmaßstab in Texas anstrebt – in der Nähe seiner Chemiefabriken und Raffinerien. Meg Gentle, Geschäftsführerin von HIF, war von dem Konzept fasziniert, als sie 2021 vom Vorsitzenden Cesar Norton davon hörte. Der 48-jährige Gentle war gerade aus dem Geschäft mit Flüssigerdgas ausgestiegen, nachdem er 15 Jahre lang beim Pionier-LNG-Exporteur Cheniere Energy gearbeitet hatte, gefolgt von vier Jahren als CEO des konkurrierenden LNG-Entwicklers Tellurian Energy.

Gentle verließ Tellurian Ende 2020 mit der Absicht, es ruhiger angehen zu lassen und eine Zeit lang das Investmentbüro ihrer Familie, Gemstone Investments, zu leiten. Sie stimmte zu, etwas Geld in HIF (was für Highly Innovative Fuels steht) zu stecken. „Ich habe als Investor angefangen. Bald hieß es: „Meg, kannst du uns helfen?“ bei diesem oder jenem.“ In den letzten zwei Jahren war es ihr Job, eine 6-Milliarden-Dollar-Anlage in Matagorda County, Texas, zu planen, zu genehmigen und Verträge abzuschließen, die 200 Millionen Gallonen umweltfreundlichere Kraftstoffe pro Jahr herstellen wird – das entspricht der Reduzierung der Emissionen von 400.000 Autos auf der Straße.

Gentle fühlt sich wieder in ihrem Element. Bei Cheniere hatte sie 40 Milliarden US-Dollar an Kapital aufgebracht, um ein halbes Dutzend Anlagen in Texas und Louisiana zu bauen, die jetzt etwa 7 Milliarden Kubikfuß Gas pro Tag kühlen und exportieren – 60 % der LNG-Exporte der USA und 5 % des gesamten inländischen Angebots. Kosten oder Komplexität lassen sie nicht einschüchtern. „So viele Elemente dessen, was wir miteinander verbinden, sind genau die gleichen wie LNG.“

Bechtel kam während des Front-End-Engineerings auf diese Schätzung von 6 Milliarden US-Dollar. Selbst wenn die Kosten steigen, glaubt Gentle nicht, dass HIF Schwierigkeiten haben wird, ausreichend Kapital für den Bau aufzubringen. Es ist eine Ironie der grünen Welle – die Welt muss so enorme Investitionen in eine kohlenstoffarme Infrastruktur tätigen, dass Megaprojekte möglicherweise einfacher zu finanzieren sind als kleine.

„Die Nachfrage nach diesen Projekten ist grenzenlos“, sagt Andrew Ellenbogen, Geschäftsführer des Private-Equity-Unternehmens EIG, „und wird durch Projekte dieser Größe viel besser abgedeckt.“ EIG, das 24 Milliarden US-Dollar verwaltet, investierte 2015 erstmals in die Muttergesellschaft von HIF, um in Chile Solarparks und Gaskraftwerke zu bauen.

In der Nähe der windgepeitschten Magellanstraße in Patagonien produziert die Pilotanlage Haru Oni ​​eFuels Benzin, das gut genug für Porsche ist.

Ellenbogen glaubt so sehr an das Potenzial von E-Fuels, „schwer zu reduzierende Emissionen anzugehen“, dass EIG bereits vor der Verabschiedung des Inflation Reduction Act der Demokraten im letzten Jahr mit seinen rund 500 Milliarden US-Dollar an grünen Subventionen, einschließlich des Potenzials für Entwickler, daran glaubte Generieren Sie Steuergutschriften für qualifizierte grüne Programme, die bis zu 60 % des investierten Kapitals erreichen können. „Die Wirkung des Abspanns ist riesig“, sagt Ellenbogen, aber es gibt noch ein Sahnehäubchen obendrauf. „Wir würden mit oder ohne sie investieren.“

Es macht also Sinn, dass das HIF-Projekt bereits ein Who-is-Who großer Namen ist, die darauf brennen, ihre grünen Versprechen einzulösen. Porsche hat 100 Millionen US-Dollar in HIF Global investiert. Baker Hughes, ein weiterer Investor, beteiligte sich im Jahr 2022 an einer Kapitalspritze in Höhe von 260 Millionen US-Dollar. Um den größten absehbaren Engpass zu beheben, hat Gentle bereits Hunderte von Elektrolyseuren von Siemens reserviert. Das Werk in Patagonia beauftragte ExxonMobil mit seiner Methanol-zu-Benzin-Technologie. „Herauszufinden, wer Ihre Partner sind und wie Sie diese Blöcke zusammenbauen, ist wahrscheinlich meine wertvollste Lektion auf der gesamten Reise von Cheniere und Tellurian“, sagt Gentle.

Natürlich gibt es ein Element des Wettens auf das Kommen hierher. Für die Herstellung einer Gallone dieses Kraftstoffs werden etwa 20 Pfund Kohlendioxid benötigt. Die Technologie zur Abscheidung von Kohlendioxid direkt aus der Luft machte vor fünf Jahren Schlagzeilen, ist aber mit etwa 250 US-Dollar pro Tonne immer noch teuer.

Baker Hughes hat letztes Jahr das Start-up-Unternehmen „Mosaic Materials“ übernommen, um die Entwicklung seiner Kohlendioxid einfangenden metallorganischen Gerüste zu beschleunigen – wie Luftfilter, die auf molekularer Ebene entwickelt wurden, um Kohlendioxid aus der Luft zu entfernen. Laut Alessandro Bresciani, Senior Vice President bei Baker Hughes, fangen die Materialien „CO2 bei Umgebungsbedingungen ein und erfordern relativ wenig Energie, um das CO2 freizusetzen“, was zu niedrigeren Betriebskosten führt.

Coole Sache, aber Gentle sagt, dass die Kosten näher an 100 US-Dollar pro Tonne herankommen müssen (vor großzügigen Bundessteuergutschriften im Rahmen des Inflation Reduction Act). Daher werden sie zunächst andere Quellen für recyceltes CO2 nutzen, sagt CEO Cesar Norton. Baker Hughes wollte keine Prognose dazu abgeben, wie viele Iterationsjahre nötig sein werden, um diesen Preis zu erreichen.

Gentle und das HIF-Team wählten den Standort im Matagorda County, Texas, um einen einfachen Zugang zu ihrer wichtigsten Zutat zu haben: Strom. Die Anlage wird rund um die Uhr einen kontinuierlichen Strombedarf von 2.000 Megawatt haben, was ausreicht, um etwa eine Million Haushalte mit Strom zu versorgen. Gut, dass sie an einem Hochspannungsübertragungskorridor liegen, der in Erwartung einer nicht realisierten Erweiterung des Kernkraftwerks in Südtexas überbaut wurde.

Die Sicherung einer dedizierten Versorgung mit erneuerbarem Strom ist von entscheidender Bedeutung, wenn Projekte wie dieses die Emissionen tatsächlich reduzieren statt erhöhen sollen, sagt Cy McGeady, Associate Fellow am Center for Strategic and International Studies. Es geht um einen Dreiklang von Anliegen, der als „Zeitanpassung, Zusätzlichkeit und Zustellbarkeit“ bekannt ist. Kurz gesagt: Sie möchten Ihre Elektrolyseure nicht betreiben, wenn der Wind aufhört, da Ihr Strom dann eher von Generatoren mit fossilen Brennstoffen stammt. Und Sie wollen nicht bestehende Projekte im Bereich erneuerbare Energien nutzen, um Elektrolyseure anzutreiben, denn dann kannibalisieren Sie die CO2-arme Energieversorgung anderer. Was die Lieferfähigkeit betrifft: „Sie können in Nebraska keinen Windpark für Ihr Kraftwerk in Texas bauen“, sagt McGeady. Derzeit legt das Finanzministerium fest, welche Regeln Entwickler befolgen müssen, wenn sie auf das gesamte Angebot an Steuergutschriften zugreifen möchten. Strengere Regeln würden hohe Kosten verursachen und die Einführung verlangsamen. Aus diesem Grund warnt McGeady: „Wirtschaftsdaten sind äußerst spekulativ, bis wir vom Finanzministerium Leitlinien erhalten.“

Um sicherzustellen, dass der HIF-Anteil an der Windenergie ins Netz gelangt, müssen sie laut Gentle die Leistung von Windparks mit einer Spitzenkapazität von 5.000 Megawatt kaufen (denken Sie daran, dass der Wind nur 45 % der Zeit weht). Dafür ist die dedizierte elektrische Leistung von 1.000 Turbinen mit einer Höhe von 500 Fuß erforderlich. All das, um Ersatzkraftstoff für nur 400.000 Autos herzustellen, während in den USA 276 Millionen Fahrzeuge unterwegs sind. Ist es sinnvoll, sich all diese Mühen zu machen, um das Zeitalter der Verbrennungsmotoren zu verlängern? „Der Aufwand lohnt sich, denn mit dem E-Fuel kann man die bestehende Fahrzeugflotte CO2-neutral betreiben“, sagt Porsche-Sprecher Hermann-Josef Stappen.

Gentle (ein Absolvent der James Madison University und ein MBA der Rice University, der zuvor bei Anadarko Petroleum gearbeitet hat) schätzt, dass die Herstellung von E-Kraftstoff zunächst etwa 5 US-Dollar pro Gallone kosten wird – etwa doppelt so viel wie normales Benzin. Das ist teuer, obwohl der Kraftstoff eine CO2-arme Prämie erzielen wird. Wie viel? Ein Minimum von 30 Cent pro Gallone, wenn man die jüngsten Emissions- und Handelspreise für Kohlendioxid in Kalifornien von etwa 30 US-Dollar pro Tonne (2.200 Pfund) berücksichtigt. Zusätzlich zu Benzin plant HIF, einen großen Teil der anfänglichen Produktion von Matagorda als Schiffstreibstoff an Flottenbesitzer zu verkaufen, die Schwierigkeiten haben, die strengen neuen internationalen Emissionsvorschriften einzuhalten. Zukünftige Anlagen werden Kerosin herstellen, sagt sie.

Als Gentle zunächst aus dem LNG-Geschäft ausschied, weil die Fortschritte beim Driftwood-LNG-Projekt von Tellurian ins Stocken geraten waren, wollte sie zunächst in wasserstoffbasierte Kraftstoffe investieren, stellte aber bald fest, dass sich die Herausforderungen beim Transport von Rohwasserstoff als überwältigend erweisen würden. Um beispielsweise Erdgas für den Export in ein Tankschiff zu füllen, muss es auf -260 Grad in eine Flüssigkeit gekühlt werden. „Als ich in der LNG-Branche erfuhr, dass Wasserstoff zum Transport auf einem Schiff noch kälter sein muss, nahe dem absoluten Nullpunkt, wusste ich sofort, dass das nicht passieren wird“, weil es zusätzliche Kosten und Schwierigkeiten bei der Eindämmung gibt Ein kleines Molekül würde es unpraktisch machen. „Das Verdampfen ist viel höher als bei LNG. Wie bei allem, was man nicht atmosphärisch kalt halten muss, muss man es wieder verflüssigen, sonst geht es verloren.“ Das hat sie zu sogenannten Wasserstoffträgern wie Ammoniak (NH3) oder synthetischen Stoffen wie E-Fuels geführt, die viel einfacher zu transportieren sind.

Während HIF Global den Standort Matagorda entwickelt, arbeitet er auch an einem Standort in Tasmanien, der Kohlendioxid aus der Forstindustrie beziehen soll. Sie werden im Zuge des Baus von Windkraftanlagen weitere Anlagen in Patagonien errichten, sagt Norton, der seine Karriere in einem Kraftwerk in Buenos Aires begann und über zwei Jahrzehnte führend beim Ausbau von Erdgas, Wind und Solar in Südamerika war . Norton geht davon aus, dass im Süden Chiles Dutzende Milliarden Dollar investiert werden, um die „starken und konstanten Winde“ als Hauptrohstoff für umweltfreundliche Produkte zu nutzen. Er nennt es das „Power-to-X“-Paradigma.

Gentle geht davon aus, dass in den kommenden Jahrzehnten Hunderte Milliarden in die Technologie investiert werden, wobei HIF Global ein Dutzend Projekte anstrebt, die die Emissionsbelastung von 5 Millionen Autos beseitigen könnten. Warum nicht? – So viel wurde im letzten Jahrzehnt in nordamerikanische LNG-Projekte investiert. Und selbst eine 6-Milliarden-Dollar-Anlage, die umgerechnet 14.000 Barrel pro Tag produziert, ist ein Tropfen auf den heißen Stein des weltweiten Erdölmarkts mit 100 Millionen Barrel pro Tag (und wenn sie einmal fertiggestellt wäre, wäre sie eine schmackhafte Anschaffung für ein großes Ölunternehmen).

„Das ist schon heute eine Lösung“, sagt sie. „Wenn Sie versuchen, große Kapitalmengen einzusetzen, können Sie das nicht mit 20 Millionen Dollar auf einmal tun. Sie müssen über Größe verfügen.“