Gaz łupkowy 2.0 czyli chemia z USA

Po rewolucji, jaką na światowych rynkach wywołało masowe wydobycie gazu z łupków w Ameryce, prawdopodobnie nadchodzi czas na kolejne zmiany. W ślad za amerykańskim gazem w świat pójdą produkowane zeń chemikalia

 Chemicy powiadają, że palenie gazu (np. w elektrowniach) to zbrodnia. Gaz ziemny jest bowiem punktem wyjścia do otrzymania niezliczonych substancji, bez których nie da się wyobrazić funkcjonowania gospodarki. Na czele listy są oczywiście nawozy i tworzywa sztuczne. W dodatku zwykle można je sprzedać ze znacznie lepsza marżą niż sam gaz.

Za sprawą LNG światowe ceny tego surowca się wyrównują i coraz trudniej zarobić na handlu gazem godziwe pieniądze. Czyli takie, które co najmniej pokryją gigantyczne inwestycje w terminale skraplające. A będzie coraz trudniej z powodu rosnącej podaży. Na przykład rząd Australii właśnie podniósł ogłosił, że w roku fiskalnym 2016-2017 eksport LNG był sporo wyższy niż planowano i sięgnął już 70 mld m sześc. 

 Nic zatem dziwnego, że Amerykanie, dysponując praktycznie nieograniczonymi zasobami bardzo taniego gazu postanowili zarobić na nim jeszcze więcej. Branżowa organizacja American Chemistry Council w grudniu 2016 r. oceniła, że dzięki swobodnemu dostępowi do taniego gazu amerykański sektor chemiczny utrzymuje konkurencyjność mimo okoliczności niekorzystnych .( m.in. mocnego dolara). W długim okresie chemia w USA będzie rosła szybciej niż cała gospodarka, a w 2020 r. sprzedaż sektora przekroczy bilion dolarów – prognozuje ACC. 

Zresztą USA odczuwają już pierwsze „chemiczne” efekty boomu łupkowego. Od 2010 do końca 2016 r. ogłoszono zamiar budowy 275 nowych instalacji chemicznych za 170 mld dol. Połowa albo już powstaje albo właśnie ruszyła. Co przełożyło się już na spory wzrost produkcji sektora w 2016 r., osłabionego przez dwie dekady ucieczki na inne kontynenty. A 60 proc. inwestycji pochodziło z zagranicy, co – według ACC – jest dowodem, jak korzystnym miejscem dla chemii są obecnie USA. Już w 2015 r. wartość eksportu chemikaliów wyniosła 184 mld dol., czyli 14 proc. całego amerykańskiego eksportu. Według ACC, do 2030 r. eksport  substancji, których produkcja wprost powiązana jest z gazem, wzrośnie ponad dwukrotnie.

 Kilka lat temu sztandarowym przykładem atrakcyjności USA miała być wielka inwestycja za oceanem niemieckiego BASF. Plany niemieckiego giganta nieco się opóźniły, ale i tak rozmachem przegrywają z innymi zagranicznymi inwestorami. Pod Pittsburgiem w Pennsylwannii Shell Chemical za 6 mld dol. buduje fabrykę, która etan będzie redukować do etylenu. Podobną farbykę – za 5 mld w sąsiednim Ohio buduje firma PTT Global z … Tajlandii. Następna instalacja ma powstać w Północnej Dakocie, trzy kolejne są planowane w Zachodniej Wirginii. Do tego dochodzi parę fabryk produkujących propylen z propanu.

 Tego typu działalność jest niezwykle zależna od ceny substratów, zazwyczaj stanowiących 70 proc. końcowej ceny. Otóż ani etanu ani propanu w Pennsylwanii, Ohio czy Wirginii nie zabraknie, bo wydobywany tam na masową skalę z łupków gaz zawiera spore ilości tych węglowodorów, które muszą zostać oddzielone w procesie oczyszczania. Gaz z łupków jest „niedojrzały” i zawiera znacznie więcej wyższych węglowodorów niż „dojrzały” gaz z konwencjonalnych złóż, który składa się niemal w całości z metanu.

 Największym odbiorca etylenu jest Azja, ale tam produkuje się go w procesie rafinacji ropy. Nawet jeśli ta jest akurat niedroga, to warunki w Ameryce powodują, że koszt produkcji etylenu jest tam według niektórych szacunków o 60 proc. niższy niż po drugiej stronie Oceanu Spokojnego. Nie ma zatem nic dziwnego w oczekiwaniach zwiększenia przez amerykańskie fabryki produkcji etylenu, propylenu, amoniaku i pochodnych. Rodzima produkcja nawozów zastąpi ich import z Ameryki Południowej, Zatoki Perskiej oraz regionu Morza Czarnego – Rosji i Ukrainy. Z wielkiego importera metanolu USA staną się jego największym eksporterem.

 W przypadku produkcji amoniaku, pierwszego związku w łańcuchu wielu syntez, do wyprodukowania jego tony potrzeba ok. 33 milionów BTU gazu. Ta ilość na amerykańskim rynku kosztuje teraz jakieś 105 dolarów, a w Europie Zachodniej – ok. 160 dol.  Cena gazu stanowi jakieś 80 proc. kosztów, stąd przewaga fabryk amerykańskich jest oczywista.Identyczna sytuacja jest z produkowanym z amoniaku mocznikiem. Związek ten dotąd był znany jako składnik nawozów lub półprodukt przy ich wytwarzaniu. Ale właśnie otwiera się nowy obszar jego zastosowania, który docelowo jest bardzo perspektywiczny z powodu dalszego zaostrzania norm emisji tlenków azotu (NOx) z najróżniejszych źródeł – samochodów, elektrowni, instalacji przemysłowych, itp.

Otóż wodny roztwór mocznika rozpyla się w spalinach, aby na odpowiednim katalizatorze zaszedł proces rozkładu NOx do wody i wolnego azotu, określany jako SCR (selektywna redukcja katalityczna). SCR zaczyna się zadomawiać w ciężarówkach i najczystszych samochodach spalinowych, ale także i w elektrowniach, bo proces ten pozwala wyeliminować ze spalin nawet 80 proc. tlenków azotu. Jeśli Donald Trump cofnie zaostrzenie norm emisji amerykańskich aut, to zbudowane na tą okazję instalacje produkcji mocznika zaczną go eksportować po morderczej dla konkurentów cenie.

 Co to wszystko oznacza dla Polski?  Rząd co prawda wymieniał wspominał produkcję nawozów jako ważny element „bezpieczeństwa żywnościowego”, ale „plan Morawieckiego” czyli Strategia Odpowiedzialnego Rozwoju przemysłowi chemicznemu nie poświęca wiele uwagi.

Teoretycznie, jeżeli wielka polska chemia ma dalej być konkurencyjna, zwłaszcza w obliczu globalnych skutków ewentualnej ekspansji Amerykanów, w kraju powinien być dostępny jak najtańszy gaz. Tymczasem rząd raczej koncentruje się na wielkich projektach, cenę spychając na koniec.

A dość proste wyliczenia pokazują np., że gaz z Norwegii (pomijając koszty jego wydobycia i uzdatnienia) taniej da się ściągnąć istniejącym w Europie systemem rur, niż budując Baltic Pipe i resztę korytarza. Mitycznego już nieomal LNG z Ameryki też nie widać. Prawdopodobnie Amerykanie znacznie bardziej skłonni będą sprzedawać nam produkowane u siebie chemikalia, na których dostaną solidną marżę, zamiast przebijać z minimalnym zarobkiem i tak już niską cenę gazu.

Co prawda rolę gazu w chemii można zredukować, wykorzystując jako źródło energii węgiel. Emisyjność produkcji rośnie jednak wtedy znacząco. A prawdziwym paradoksem wykorzystania węgla w chemii byłoby sprowadzanie taniego, amerykańskiego mocznika do instalacji SCR w nowym, węglowym bloku w Puławach.