Petroleumcokes of petcoke is een bijproduct van de raffinage van ruwe olie. Het bestaat voornamelijk uit koolstof, met variabele hoeveelheden zwavel en zware metalen. Het heeft veel industriële toepassingen, waaronder de productie van batterijen, staal en aluminium. Petcoke van mindere kwaliteit, die hogere concentraties zwavel bevat, wordt gebruikt als brandstof in kolencentrales en cementovens. Steenkool van mindere kwaliteit vertegenwoordigt naar schatting 75% tot 80% van alle geproduceerde petcoke.
De productie van petcoke in Noord-Amerika is de afgelopen jaren toegenomen door de raffinage van ruwe olie afkomstig uit het teerzandgebied van Canada. Als al het winbare bitumen (de 'bewezen reserves') uit teerzanden zou worden verwijderd en verfijnd, zou er een miljard ton petcoke kunnen worden geproduceerd. Bij grote capaciteit kunnen grote Amerikaanse raffinaderijen 4.000 tot meer dan 7.000 ton petcoke per dag produceren. In 2012 exporteerden de Verenigde Staten 184 miljoen vaten (33 miljoen ton) petcoke, voornamelijk naar China. Er wordt ook veel petcoke geproduceerd in Canada, in de buurt van het teerzand, waar bitumen wordt opgewaardeerd tot synthetische ruwe olie of syncrude.
Een lastige bron van atmosferische kooldioxide
De hoge dichtheid van bitumen, of wat het die semi-vaste consistentie geeft, wordt verklaard door het feit dat het meer koolstof bevat dan conventionele olie. Verfijning Ruwe olie uit teerzanden gaat het om de vermindering van het aantal koolstofatomen per koolwaterstofmolecuul. Deze afgedankte koolstofatomen vormen uiteindelijk petcoke. Aangezien momenteel grote hoeveelheden teerzand ruwe olie worden geraffineerd, worden grote hoeveelheden laagwaardige petcoke geproduceerd en verkocht als goedkope brandstof voor kolencentrales. Deze verbranding van petcoke is waar teerzandbitumen extra vrijkomt kooldioxide, vergeleken met conventionele olie. Petcoke produceert meer CO2 per pond dan bijna elke andere energiebron, waardoor het bijdraagt broeikasgassen en dus een aanjager van wereldwijde klimaatverandering.
Niet alleen een koolstofprobleem
Het raffineren van zwavelrijk teerzandbitumen concentreert het zwavelgehalte in de petcoke. In vergelijking met kolen vereist de verbranding van petcoke het gebruik van aanvullende verontreinigingsbeheersing om veel van die zwavel op te vangen. Daarnaast worden ook zware metalen geconcentreerd in de petcoke. Er zijn zorgen over het vrijkomen van deze metalen in de lucht wanneer petcoke wordt gebruikt als brandstof in een kolencentrale. Dezezelfde geconcentreerde zware metalen kunnen het milieu binnendringen op opslaglocaties waar grote stapels petcoke onbedekt worden opgesteld. Het epicentrum van klachten die voortkomen uit de opslag van petcoke lijkt zich in het gebied van Chicago, Illinois te bevinden. Grote stapels petcoke, elk gemaakt van duizenden tonnen stoffig materiaal, liggen langs de Calumet-rivier en zijn afkomstig van een olieraffinaderij in het nabijgelegen Whiting, Indiana. Deze opslaglocaties bevinden zich in de buurt van woonwijken aan de zuidoostkant van Chicago, waar bewoners klagen over het stof van de petcoke-palen die hun buurten binnendringen.
Indirecte effecten: kolencentrales openhouden
De recente hausse natuurlijk gas productie is een uitdaging voor kolencentrales. Velen zijn gesloten of omgebouwd tot aardgasgeneratoren. In veel energiecentrales kan petcoke echter gelijktijdig met steenkool worden gebruikt, een praktijk die bekend staat als bijstoken. Er bestaan enkele technische uitdagingen die samenhangen met bijstoken (bijvoorbeeld door het hoge zwavelgehalte van petcoke), maar dat is precies wat de lage prijs van petcoke kan een belangrijke factor zijn om kolencentrales open te houden in een economisch concurrerende energie milieu. Nieuw leven zou kunnen worden ingeblazen in slate-to-close kolencentrales, met als netto resultaat verhoogde CO2 uitstoot.
Bronnen
- Chicago Sun-Times. Geraadpleegd op 11 februari 2014. Rahm Emanuel om een verordening voor te stellen die nieuwe petcokefaciliteiten verbiedt.
- OilChange International. Geraadpleegd op 11 februari 2014. Petroleum Coke: The Coal Hiding in de Tar Sands.
- Oxbow Carbon. Geraadpleegd op 11 februari 2014. Petroleum Coke.
- Pavone, Anthony. Geraadpleegd op 11 februari 2014. Petroleumcokes omzetten in elektriciteit.
- US Energy Information Administration. Geraadpleegd op 11 februari 2014. Amerikaanse export van petroleumcokes.
- US Energy Information Administration. Geraadpleegd op 11 februari 2014. Vrijwillige rapportage van het programma voor broeikasgassen.