Tehnologija kritičnog hvatanja ugljika u zastoju


U 2015. godini međunarodna naftna tvrtka Shell započet će hvatanje više od milijun metričkih tona bezbojnog plina bez mirisa, poznatog kao ugljični dioksid. CO2 će dolaziti iz tri ogromna stroja u blizini Fort Saskatchewana, Alberta, koji proizvode vodik za pretvaranje bitumena u prodato ulje. Jedno

U 2015. godini međunarodna naftna tvrtka Shell započet će hvatanje više od milijun metričkih tona bezbojnog plina bez mirisa, poznatog kao ugljični dioksid. CO2 će dolaziti iz tri ogromna stroja u blizini Fort Saskatchewana, Alberta, koji proizvode vodik za pretvaranje bitumena u prodato ulje. Jednom zarobljen, CO2 će se pumpati kroz cjevovod do mjesta gdje će biti pokopan više od dva kilometra pod zemljom u formi poroznog pješčenjaka. Ovaj projekt za hvatanje i skladištenje ugljika, nazvan Quest, bit će prvi u svijetu koji će voditi industrija za proizvodnju nafte - i pridružiti se kratkom popisu radnih demonstracija tehnologije koja može biti od vitalnog značaja ako čovječanstvo želi izbjeći katastrofalne klimatske promjene.,

Hvatanje i skladištenje ugljika (CCS) "najbrži je način dobivanja značajnog smanjenja stakleničkih plinova", tvrdi Len Heckel, komercijalni voditelj Shell Canada za projekt Quest. Heckel sugerira da je Shell i njegovi partneri poduzeli projekt kako bi smanjili ugljični otisak tvrtke, unaprijedili tehnologiju i iskoristili vladino financiranje.

Ali projekt Quest je rijedak primjer tehnologije koja se čini zaglavljenom, baš kao i CO2 nakon što se pumpa pod zemljom. Prema istraživanju industrijske grupe za 2012. godinu, Global CCS Institut je utvrdio da iako je ove godine objavljeno devet novih projekata, osam ranije najavljenih projekata nije uspjelo, čime je ukupan broj CCS projekata širom svijeta dosegao 75. Od tih 75, osam su u stvarnom radu, a neke od njih su u stvarnom pogonu, a neke od njih 75 su u stvarnom radu. 23 milijuna metričkih tona ugljičnog dioksida godišnje - ili nešto više od godišnjih emisija Bahreina - većinom od prerade prirodnog plina za uklanjanje CO2, tako da je gorivo spremno za sagorijevanje.

Unatoč sporom startu, "CCS je danas postojeća, stvarna tehnologija", tvrdi izvršni direktor instituta Brad Page, dodajući kako je potrebno ispuniti sve globalne ciljeve kako bi se globalno zagrijavanje svelo na jeftiniji način. Međunarodna agencija za energetiku procjenjuje da je svijetu potrebno više od 100 operativnih CCS projekata - skladištenje oko 270 milijuna tona CO2 godišnje - do kraja ovog desetljeća kako bi se globalno zatopljenje spriječilo da nadmaši globalni prosjek temperature od 2 stupnja, s obzirom da više od 80 posto svjetske energije i dalje dolazi iz fosilnih goriva. Ili, kako dodaje Stranica, riječ je o ekonomiji: "U pitanju je vrlo značajan račun za energiju za svjetske potrošače energije ako ne dobijemo CCS do 2050."

Kina nagrada
SAD je nekada bio svjetski lider u eksperimentiranju s CCS-om, u rasponu od ubrizgavanja CO2 u podzemlje kako bi pročistio ulje iz starih bušotina do pokretanja prve svjetske kombinirane jedinice za hvatanje i skladištenje ugljika u elektrani Planinar u zapadnoj Virginiji. No, planinarski eksperiment završio je 2011. godine, zahvaljujući nemogućnosti dobivanja sredstava koje su odobrili lokalni regulatori, s obzirom na nedostatak nacionalnog zakonodavstva koje bi ograničilo emisije stakleničkih plinova. "Hardver je još uvijek neiskorišten", kaže inženjer kemijskog inženjera Gary Spitznogle, direktor razvoja novih tehnologija i politike podrške u American Electric Poweru, tvrtki koja posjeduje i upravlja planinskom elektranom na ugljen. "Zatvorili smo ga i položili ga u slučaju da ga netko želi ponovno upotrijebiti."

To se najvjerojatnije neće dogoditi uskoro - ili kako Spitznogle kaže: "Morao bi postojati razlog više nego samo duboka znanstvena fascinacija time što će to učiniti." U SAD-u su u tijeku novi projekti - projekt Plant Barry u Alabami hvata CO2 i zakopava ga u starom naftnom polju, a nova elektrana na ugljen s CCS-om gradi se u okrugu Kemper, Miss. termoelektrane na ugljen u SAD-u usporile su se zbog jednog od glavnih razloga: prirodnog plina.

Postrojenja za ugljen se zatvaraju zbog porasta dostupnosti jeftinog prirodnog plina, uglavnom zbog hidrauličkog pucanja, što otvara nova nalazišta goriva na mjestima kao što je Marcellus Shale Formation u Pennsylvaniji. To je dobra vijest za globalnu klimu jer izgaranje prirodnog plina emitira otprilike upola manje CO2 kao ugljen. Ali to je također loša vijest za klimu jer izgaranje prirodnog plina još uvijek emitira CO2. "Više je nego dovoljno otkrivenih ugljikovodika da ako ih spalimo, spalimo planetu", rekao je lord Nicholas Stern novinaru na klimatskoj konferenciji u Durbanu u prosincu prošle godine raspravljajući o hvatanju i skladištenju ugljika. "Možete napraviti CCS ili možete uništiti metu od 2 stupnja."

Kao rezultat revolucije plina iz škriljaca u SAD-u, većina novih CCS projekata u svijetu su u Kini, koja se nada da će postati lider u tehnologiji. Hvatanje i skladištenje ugljika čak je ušlo u 12. petogodišnji plan Komunističke partije. U cijeloj zemlji je u razvoju jedanaest projekata, od naprednih elektrana na ugljen do kemijskog postrojenja koje će pretvoriti ugljen u tekuće gorivo.

Kinezi čak razmatraju mogućnost ulaganja u CCS projekt u Teksasu, poznatiji kao Texas Clean Energy Project. No, ključ u tome, kao iu većini projekata koji su u tijeku, nije cijena zagađivanja CO2 koje emiteri žele izbjeći, nego cijena CO2 koja se koristi za dobivanje više nafte iz zemlje - proces poznat kao "poboljšani povrat nafte", "potencijalno veliko tržište s obzirom na svjetsku žeđ za naftom.

Ulje u pomoć?
Ugljični dioksid se već koristi za ribanje teško dostupnog ulja ispod Teksasa. Ali on se crpi više od 800 kilometara u cjevovodu iz prirodnog nastajanja CO2 u Coloradu, što se može pokazati skupim. CO2 iz obližnje CCS jedinice može sniziti cijenu CO2, skladištiti dio stakleničkih plinova u podzemlju kao neku vrstu nenamjerne strane.

Naravno, takvo poboljšano iskorištavanje nafte može se provesti i pomoću pare, zbog čega su još uvijek potrebna otkrića na strani zarobljavanja kako bi CO2 bio još jeftiniji. Taj rad obuhvaća sve od Agencije za napredne istraživačke projekte - Energetske projekte do napora Zaklade X PRIZE da prikupi novac za lansiranje nagrade za hvatanje ugljika, kaže Christopher Frangione, viši direktor grupe za energiju i okoliš za fondaciju.

Učinkovitije hvatanje je osobito potrebno kada se proces primjenjuje na elektrane na prirodni plin. U ovom trenutku, granice emisija stakleničkih plinova Agencije za zaštitu okoliša SAD-a za nove elektrane postavljene su na razini ispuštanja nove plinske elektrane, tako da ne postoji regulatorni poticaj za postavljanje CCS-a na plinsku elektranu. No, u nekom trenutku, tehnologija će biti potrebna ako svijet želi izbjeći povećanje koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi, zbog čega ga provodi Alstom, provajder tehnologije CCS u Francuskoj, u svom postrojenju Mongstad u Norveškoj. Proces rashlađenog amonijaka iz demonstracije planinara koristit će se za hvatanje CO2 iz prirodnog plina. "Tehnologija je tu i može se učiniti", tvrdi Bob Hilton, potpredsjednik za vladine poslove u Alstomu.

U međuvremenu, čini se da je jedina kombinacija koja pokreće tehnologiju naprijed CCS za poboljšanje iscrpka nafte, iako ulje nije baš ugljično neutralno gorivo. Otuda projekt Shell CCS u Alberti, vrijedan 1, 35 milijardi dolara, a vlade Albertane i Kanade stavile su više od polovice zakona u zamjenu za razmjenu podataka i naučenih lekcija.

Projekt će koristiti istu kemiju amina koju Shell primjenjuje od 1950-ih godina kako bi se odvojio CO2 i ostale nečistoće od prirodnog plina. Metil dietanolamin apsorbira CO2, a zatim ga oslobađa kada se zagrijava, energetski intenzivan korak i glavni razlog zašto CCS ostaje neuobičajen. Zarobljeni CO2 će predstavljati otprilike 35 posto stakleničkih plinova nastalih tijekom cijele operacije.

Planirano je da se zarobljeni CO2 ubrizgava u pješčenjak iz razdoblja kambrija, najmanje 25 godina. "Nema planova da se Shell uključi u [poboljšanje iscrpka nafte] za Quest", kaže Sheck Heckel. Uostalom, još jedan CCS projekt u Albertan katranskom pijesku bio je odložen u travnju ove godine zbog nedostatka kupaca za zarobljeni CO2, prema onima koji podupiru taj projekt.

Nedostatak tržišta i dalje će usporavati svaku ponudu za izgradnju 100 CCS projekata do kraja ovog desetljeća. Stranica Instituta CCS tvrdi da "to nije tehnologija koja je mrtva, ona je živa. Ona se kreće naprijed, ali se suočava s nekim vjetrom." Ipak, takvo gaženje sugerira da se tehnologija može razvijati i koristiti presporo da bi se značajno borila protiv klimatskih promjena.

"Kada se konačno rasporedimo, morat ćemo ga razviti brže, ali to nije izvan razloga", tvrdi Alstomova Hilton. "I dalje sam vrlo optimistična industrija to može učiniti." Ako svijet voli ugljen, naftu ili čak prirodni plin i želi nastaviti s izgaranjem fosilnih goriva, hvatanje i skladištenje ugljika može biti jedini način da se uspori povećanje koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi u isto vrijeme.

Reality Check: koliko su zdravi pakirani i obrađeni "zdravi" obroci?Neke čestice u zraku predstavljaju više opasnosti od drugihCiklotroni dolaze puni krugTrumpovih prvih 100 dana: tehnologija, privatnost i inteligencijaRazotkrivanje najslabije veze: kao zrakoplovna sigurnost putnika zateže, bombarderi ciljaju teretni teretFlyin 'DinosaursPošalji u klonoveŠto čini najnovije napore Kongresa da obuzda financiranje znanosti tako opasno?