Следващото голямо предизвикателство за света може да е технологията за улавяне на въглеродните емисии

Технологиите за улавяне на въглерод са във възход в момента.

Компании като Chevron Corp. изграждат технология за улавяне на въглероден диоксид от димните комини, докато други компании като Microsoft Corp. инвестират в стартъпи, работещи за директно извличане на парниковия газ от въздуха.

Правителствата и климатичните активисти притискат компаниите да премахнат своите емисии, но има съмнение дали слънчевата енергия, вятърът и батериите могат да направят това самoстоятелно, предаде агенция Bloomberg. САЩ, по-специално, се съсредоточиха върху увеличаването на технологиите за  улавянето на въглероден диоксид благодарение на Министерството на енергетиката. Страната предлага милиарди долари в технологията DAC и атрактивните данъчни кредити в Закона за намаляване на инфлацията за разработчиците на проекти.

Нарастващ набор от научни данни също така показва, че светът ще трябва да улови въглеродни емисии в доста голям мащаб през следващите десетилетия, за да ограничи глобалното затопляне до 1,5C.

Въпреки цялата инерция и нарастващата нужда от декарбонизация, технологията предизвика нарастваща съпротива. Участието на индустрията за изкопаеми горива, по-специално, повдигна спектъра и въпросите, че улавянето на въглерод може да се използва за удължаване на добива на нефт и газ, застрашавайки климата, вместо да помага за опазването му. Разходите също биха могли да ограничат неговата полезност и има въпроси дали технологията може дори да бъде увеличена на първо място.

Тези ключови въпроси бяха в центъра на миналогодишните преговори за климата COP28, проведени в богатите на петрол Обединени арабски емирства. Там и развитието на технологията бе централен стълб на споразумението на срещата на върха. През следващите години светът ще трябва да реши дали технологията с улавянето на въглерод може да се използва отговорно и какво да прави с CO2 емисиите.

Кога трябва да се използва технологията?

Има два основни начина, по които машините се използват за улавяне на въглерод. Така нареченото улавяне и съхранение на въглерод при източника (CCS) , при който се улавя CO2 в димните комини на обекти като промишлените предприятия. Други технологии извличат вече емитирания CO2 от околния въздух, процес, наречен технология за директно улавяне на въздуха (direct air capture  (DAC).

Точковият източник може да бъде разположен в петролни, газови и тежки промишлени съоръжения. Но изследванията показват, че случаите на употреба, при които това би било от полза за климата, са доста ограничени.

„Истинската полза от улавянето на въглерод е справяне с трудни за намаляване на емисиите индустрии, с които не може да се справим“, каза Бен Гроув, мениджър за съхранение на въглерод в Clean Air Task Force, организация с нестопанска цел за изследване на климата.

Един от тези трудни за намаляване сектори е циментовата индустрия, който представлява около 8% от глобалните емисии. Въпреки че части от процеса на производство на цимент могат да бъдат електрифицирани, някои от емисиите на CO2 от производството са „фундаментални за процеса“, каза Емили Груберт, доцент по политика за устойчива енергия в университета Нотр Дам.

Стартъпи като Brimstone работят върху декарбонизацията на цимента, но повечето от техниките за почистване на цимента далеч не са готови за масова комерсиализация. „Освен ако не измислите заместител на цимента или много различна формула, няма начин да заобиколите тези емисии, без да използвате нещо като CCS“, смята Груберт.

Производството на стомана е друг промишлен процес с малко възможни пътища за бърза декарбонизация. Докато стартъпите и действащите компании търсят начини да произвеждат най-използвания метал в света без емисии, разходите са големи, а индустрията трябва бързо да намали емисиите.

В някои случаи може да има повече смисъл да се преоборудва нов стоманодобивен завод с технология за улавяне на въглероден диоксид, вместо да се търсят други пътища като електрификация. Според анализ на BloombergNEF, тази технология може да намали до 600 милиона тона CO2 на година до средата на века.

Науката показва, че CCS до голяма степен не трябва да се използва, когато алтернативи като възобновяема енергия са лесно достъпни. Въпреки това петролната и газовата промишленост е сред най-големите поддръжници на CCS, като компаниите искат да модернизират електроцентрали и рафинерии с технологията. Това се оказа предизвикателство за индустрията досега, но данъчните стимули на IRA подновиха интереса в тази посока. Индустрията го вижда като начин потенциално да продължи да изпомпва повече нефт и газ, включително с планове за използване на уловения CO2 за извличане на още повече изкопаеми горива.

„Улавянето на въглероден двуокис ще играе ключова роля в подпомагането на декарбонизацията на всички сектори на глобалната икономика, особено в тези трудни за намаляване на емисиите райони, където няма достъпни лесни пътища чрез електрификация“, каза Майкъл Толен, директор по устойчивост и политика в Offshore Energies UK. „Тук, в Обединеното кралство, ние се ангажираме да ускорим неговото развитие в нашия тясно интегриран енергиен микс в подкрепа на енергийния преход.“

Има случаи, при които CCS може да се използва отговорно в съществуващи инсталации за изкопаеми горива, според Дженифър Уилкокс, главен заместник-помощник-секретар в Службата за изкопаеми енергийни източници и управление на въглерода към Министерството на енергетиката. Тя даде пример с нови електроцентрали, работещи с природен газ, от които близо 5,7 гигавата нови мощности бяха добавени в САЩ през 2022 г., според данни на BloombergNEF. Синьото гориво изпревари въглищата като водещ източник на електроенергия в САЩ през 2016 г. и съставлява близо 44% от производството на електроенергия в страната.

„Те осигуряват стабилност [и] надеждност на общностите“, каза Уилкокс. „Това, което не бихте искали да направите, е да извадите тази надеждност, тази базова централа когато всъщност не е готова да се пенсионира.“

Но множество линии на изследвания показват, че това може да няма икономически смисъл. Проучване на Груберт от 2020 г. установи, че три четвърти от електроцентралите в САЩ ще бъдат готови за пенсиониране до 2035 г. Доклад от март на Института за енергийна икономика и финансов анализ, организация с нестопанска цел, която се застъпва за преход от изкопаеми горива, установи, че производството на електроенергия с CCS може да направи електроенергията по-скъпа в сравнение с алтернативите, включително възобновяема енергия плюс съхранение.

Проучване от 2019 г. в Nature Energy показва, че възобновяемите енергийни източници изпреварват улавянето на въглерод и по отношение на разходите.

Учените изчисляват, че до средата на века светът ще трябва да премахва милиарди тонове CO2 от атмосферата годишно, за да ограничи затоплянето до относително безопасното ниво от 1,5C. Настоящият капацитет в световен мащаб се измерва в хиляди тонове годишно, така че трябва да се случи увеличение в пъти. Но внедряването на технологията трябва да се извърши в тандем с декарбонизиране на икономиката.

„Намаляването на емисиите е приоритет номер едно“, каза Ванеса Суарес, управляващ съветник по въпросите на околната среда в Carbon180, организация, фокусирана върху политиката за премахване на въглерода. „Мисля, че също така е вярно, че има наследени емисии от два века, които трябва да прочистим.“

Какво трябва да се направи с уловения CO2?

Обща загриженост относно улавянето на въглерод е, че CO2 ще се насочи към поддържане на обичайния бизнес, вместо да допринесе за значително намаляване на емисиите или да се справи с упоритите източници на замърсяване с парникови газове.

Докато по-голямата част от обявените проекти за директно улавяне на въздуха планират да съхраняват CO2 под земята, 19% ще бъдат използвани като суровина за устойчиво авиационно гориво, според проучване на BloombergNEF.

Авиацията е отговорна за около 2% от глобалните емисии, което е приблизително равно на емитери като Япония или Германия. Възможностите за декарбонизация са малко на брой и използването на уловения CO2 за гориво може да има смисъл.

Превръщането на CO2 в суровина за устойчиво авиационно гориво (SAF) може да помогне за постигането на „двоен дивидент“ в сравнение с простото съхранение на този CO2 под земята, смята Джонатан Фоли, изпълнителен директор на нестопанската организация Project Drawdown. Той подчерта, че дори тогава улавянето на въглерод все още трябва да се прилага само в малък мащаб, а не в диапазона от милиарди тона, който изискват други изследвания, поради високата цена в сравнение с преминаването към ВЕИ.

Индустрията за изкопаеми горива има различни проекти за CO2. Вместо да го използва за създаване на синтетични горива, той иска да го инжектира в стареещи нефтени и газови находища, за да изхвърли оставащия нефт, процес, известен като подобрено използване на нефт (enhanced oil recovery (EOR). Техниката се използва от 70-те години на миналия век, но редица петролни компании искат да я разширят сега.

Един от най-големите поддръжници на DAC, Occidental Petroleum Corp., даде да се разбере, че някои от неговите проекти ще използват CO2 за производство на повече петрол. Според анализа на BloombergNEF около 8% от уловения CO2 ще се използва за подобряване на добивите.

Някои DAC стартиращи фирми са начертали своя граница отказвайки да позволят CO2, който улавят, да се използва за осигуряване на повече изкопаеми горива. Съоснователят и главен изпълнителен директор на Climeworks Кристоф Гебалд смята, че компанията се интересува само от „постоянно подземно съхранение и точка по въпроса“. А стартиращата компания Heirloom обясни, че CO2, премахнат чрез нейната технология, няма да се използва за EOR.

„Мисля, че трябва да има парапети за отговорно управление на въглерода за по-широката индустрия, докато се развива“, каза Викрум Айер, ръководител на климатичната политика и външните работи на Heirloom.

Тези парапети ще бъдат необходими, тъй като индустрията се разраства и все повече компании навлизат в бизнеса за абсорбиране на CO2, стимулирани от данъчни стимули и нарастващи държавни инвестиции.

„Какво ще се случи, ако стигнем до ден, в който DAC всъщност е напълно противоположен на това, което си мислех, че може да бъде?“ попита Суарес, който работи по проект на DAC, ръководен от цяла общност и спонсориран от Министерството на енергетиката в САЩ.

„Надявам се да не стигнем до този момент. Това, което ме мотивира е, че имам чувството, че все още сме в тези ранни дни и не искам да излизам от битката сега.“