Улавяне и съхранение на въглерод – технологията, която може би ще спре промените на климата

Смелостта да погледнеш в бъдещето и да заложиш на него е една от тайните на богатите градове и хора. Докато у нас Столична община се е вторачила в замяната на печките на въглища и глобява бедните за това, че са на опашката на хранителната верига, богатите се фокусират върху технологиите на бъдещето.

Градовете на бъдещето

Милиардерът предприемач Илон Мъск, който не слиза от новините, обяви награда от 100 милиона долара за "най-добрата технология за улавяне на емисиите на CO2". Съобщението бе направено в Twitter. Подробности все още няма. Надпреварата вероятно ще се фокусира върху пряко улавяне на СО2 от въздуха.

Bloomberg по този повод припомни, че все пак "Мъск не е първият милиардер, който предлага награда за улавяне на въглеродни емисии на стойност милиони долари. Ричард Брансън стартира предизвикателството Virgin Virgin през 2007 г., предлагайки 25 милиона долара за търговски жизнеспособни машини, които могат да отстраняват значителни количества CO2 от въздуха за поне 10 години. През 2011 г. бяха обявени финалисти, но никой не отговаря на критериите. Carbon XPrize, стартиран през 2015 г., понастоящем има 10 финалисти, които се борят за превръщане на CO2 в продукти. Очаква се победителят да бъде обявен през 2021 г. "

Това е само малка представа за човешката и технологичната визия за развитие на градовете. Залогът за бъдещето е поставен.

В момента има три компании - канадската Carbon Engineering, швейцарската Climeworks и американската Global Thermostat - които са изградили пилотни инсталации, улавящи CO2 от въздуха. Carbon Engineering дори е направил малка партида синтетично гориво от CO2. Нещо повече, компанията планира да изгради най-голямото съоръжение в света, което всяка година да улавя един милион тона СО2 директно от атмосферата. Предвижда се съоръженията за директно улавяне да работят заедно с възобновяеми източници на енергия, енергийна ефективност, чрез иновации във всички сектори, така че климатичните предизвикателства да останат назад. Това може би ще направи градовете на бъдещето доста по-различни.

На двата полюса

Самата технология на системите за улавяне и съхранение на въглерод (ССS) стартира с поглед върху въглищната индустрия. Впоследствие тя се разви, вече е налице, съществува, но не е унифицирана. Приложението на тази технология бележи успехи и в нефтогазовия сектор, но е много скъпа за въглищните централи.

Въглищните централи в България в комплекса Марица Изток също разглеждат възможностите й за приложение. Както заяви наскоро в ефира на националното радио изпълнителният директор на AES България Иван Цанков, тя може да бъде допълнена с ВЕИ мощности. Определено за България един такъв проект би бил предизвикателство и не би могъл да се осъществи без участието на държавата.

По разработването и комерсиализацията на CCS (система за улавяне и съхранение на въглерод), както и по CCUS (система за улавяне, съхранение и последващо използване на въглерод) се работи от 2007 г. Още тогава ЕС прие план за строителство на 12 експериментални електроцентрали, снабдени с такива системи. Те трябваше да заработят през 2015 г. Реално от всички проекти остана само един с много малка мощност в Нидерландия.

По своята същност технологията за улавяне и съхранение на въглерод най-общо изглежда така: електроцентрала, снабдена със системата CCS при изгаряне на съответно гориво, с помощта на специално оборудване извлича въглеродния двуокис от отработилите газове. По-нататък, в повечето случаи, СО2 се транспортира по тръбопроводи до места за съхранение и се нагнетява в подземни резервоари, например празни находища на петрол и газ, солни находища и други подходящи за целта подземни кухини. След като съответното хранилище се запълни, то се запечатва. Обектът се контролира при определена температура общо взето "вечно".

Проверка в реални условия

През декември 2020 г. бяха публикувани две изследвания, посветени на развитието на технологията за улавяне и съхранение на въглерод (Carbom Capture and Storage, CCS) и тяхната икономика.

В Австралия, Центърът за енергийна политика на щата Виктория и университетът в този щат публикувах доклада "Проверка в реални условия: Защо CCS не играе роля в енергийната система на Австралия". Целта на разработката е да оцени икономиката на австралийските проекти, в които мощностите за производство на електроенергия на основата на въглища биха се допълнили с технологията за улавяне и съхранение на въглерод. Не се разглеждат газови мощности, тъй като използването на CCS в електроенергетиката в света е насочено на първо място към въглищните електроцентрали.

Резултатите от анализа са показали, че от строителството на нови въглищни централи, снабдени с CCS, няма никакъв икономически смисъл. Стойността на произвежданата от тях електроенергия става няколко пъти по-скъпа, отколкото от тази от вятърни и слънчеви мощности включително със системи за съхранение на енергия. Добавянето на технологии за улавяне и съхранение на въглерод към нови въглищни производства може да повиши чистата цена на електроенергията (LCIE) с 90 - 125 австралийски долара за MWh.

"Нашите анализи показват, че улавянето и съхранението на въглерод вероятно ще струва в крайна сметка поне шест пъти по-скъпо в сравнение с вятърни мощности плюс съхранение при съпоставимо диспечиране", отбелязват авторите на доклада.

В него е изчислено, че стойността на производството на електроенергия от нови мощности, работещи на каменни въглища в съчетание с инсталации за улавяне на въглерод, ще е от 280 до 322 австралийски долара за МВтч, а от лигнитни още повече - от 314 до 363 долара.

Като алтернативен пример авторите посочват резултат от търг за вятърен енергиен проект на компанията Neon, която ще получава за произведената вятърна енергия 44,9 австралийски долара за МВтч в разстояние на 14 години без индексация. При това вятърната електроцентрала с капацитет от 100 МВт ще е и със система за съхранение на енергия от 50 МВт съхранение.

Точната оценка на CCS при въглищните централи е невъзможна, "тъй като в света във въглещния сектор съществуват само два проекта за производство на електроенергия с търговски мащаб при използването на улавяне и съхранение. Един от тях вече е консервиран, а вторият работи с много ниска проектна мощност". Има други примери за улавяне и съхранение на въглерод в другите сектори, но те не са свързани с производството на електроенергия.

Трябва да се посочи, че CCS намалява въглеродната следа не съвсем до нула. В научна разработка от 2017 г. емисиите от въглищни мощности с CCS се оценяват на 109 грама СО2, а газовите (също с CCS) на 78 грама (при отчитане на целия жизнен цикъл на обектите).

Според годишният доклад на Глобалния институт за CCS (Global CCS Institute) общата мощност на разработваните проекти за улавяне и съхранение на въглерод през миналата година са се увеличили с 33 %. През 2020 г. броят на този тип обекти е 65 /от ях, както посочихме, само 2 са във въглещния сектор/. От тях 26 работят и общо улавят 40 млн. тона СО2 годишно. Сценарият на Международната агенция за енергетика (МАЕ) за устойчиво развитие предвижда през 2050 г. в света с помощта на CCS да се улавят над 5 млрд. тона.

Технологията се прилага в различни сектори, като най-голям брой инсталации от посочените 26 са в нефтогазовата промишленост.

Въпреки че се говори за необходимост от бърза развитие на мощностите за улавяне и съхранение на въглерод и старта на нови проекти, то през 2020 г. те са по-малко в сравнение с 2010 г. (21 проекта през 2017 г.). Лидер на пазара са САЩ, които разполагат с 12 от 17 нови търговски обекта, добавени към глобалното портфолио през миналата година. Това се дължи на подкрепата на CCS.

И все пак, според привържениците на CCS, това е технологията на бъдещето, особено за енергоемките сектори като стоманената и химическата индустрия, производството на цимент.

От началото на януари на ход са група китайски учени, които предлагат тази технология да бъде приложена на глобално ниво като единствен начин за справяне със затоплянето на климата до 2 градуса по Целзий.

Последните проекти

Правителството на Кралство Норвегия само преди два месеца обяви одобрението си по окончателното инвестиционно решение за проекта Northern Lights -"Северно сияние" (част от програмата Longship), което позволява улавяне и съхранение на CO2 в геоложки пластове в Северно море, приблизително 2600 метра под морското дъно. Партньори по този проект са компаниите Total, Equinor и Shell. Самата програма Longship" е най-големият климатичен проект в норвежката индустрия, предлагащ решение за намаляване на емисиите от индустриални източници в Норвегия и Европа.

Проектът Northern Lights (Северно сияние) включва разработването и експлоатацията на съоръжения за транспорт и съхранение на CO2, отворени за трети страни. Това ще бъде първата трансгранична инфраструктура за транспорт и съхранение на СО2 с отворен код и ще предлага на европейските промишлени компании възможност да съхраняват своите CO2 безопасно и постоянно под земята. Първата фаза на проекта ще бъде завършена през 2024 г. Тя е с капацитет до 1,5 милиона тона CO2 годишно.

След като CO2 бъде уловен на сушата, той ще бъде транспортиран от нови, специално проектирани за случая кораби и инжектиран за постоянно съхранявани на 2600 метра под морското дъно на Северно море. Съоръженията трябва да заработят през 2024 г. Терминалът за приемане на CO2 ще бъде разположен в помещенията на индустриалната зона Naturgassparken в община Øygarden в Западна Норвегия. Лиценз за експлоатация EL001 "Aurora" е връчен през януари 2019 г. През март 2020 г. е подготвено съхраняващото съоръжение. Има планове за увеличаване на капацитета до 5 милиона тона годишно.

Общите инвестиции в Longship се оценяват на 17,1 млрд. норвежки крони.

Exxon Mobil Corp. през февруари тази година анонсира създаването на нова компания, която да се фокусира изключително върху технологиите за намаляване на въглеродните емисии. ExxonMobil Low Carbon Solutions ще инвестира 3 млрд. долара в периода до 2025 година включително в проекти за улавяне и съхранение (carbon capture and storage, CCS) на СО2.

Компанията е с над 30-годишен опит в разработката на CCS технологиите и е първата компания, чийто проект постигна улавяне на над 120 млн. тона СО2, което се равнява на над 25 млн. автомобили за година, отбелязват от Exxon Mobil.

На този фон няма как да не се отбележи съобщението на американската енергийна компания NRG Energy Inc, че стартирането от 26 юни тази година на завод за съхранение и улавяне на въглерод (CCS) Petra Nova ще бъде спряно и съоръжението ще бъде консервирано за неопределен срок. Причината - ниските цени на петрола.

Проблеми изпитва и най-големият проект на Chevron за LNG в Австралия - Gorgon, а инвестицията досега в него е сериозна - 3 млрд. долара.

Засега особено големи и успешни проекти във въглищната индустрия няма. Кой знае, може би такъв ще се появи на територията на Марица Изток ?

Материалът е публикуван първо в dir.bg: https://business.dir.bg/ikonomika/ulavyane-i-sahranenie-na-vaglerod-tehnologiyata-koyato-shte-spre-promenite-na-klimata