EnergetykaOnetŚrodowiskoWykop

Perzyński: Po słowach Muska świat znów zainteresował się CCS

Zanieczyszczenia

W zeszłym tygodniu prezes Tesli i najbogatszy człowiek na świecie Elon Musk zapowiedział, że wyznacza nagrodę stu milionów dolarów za wynalezienie opłacalnej technologii wychwytywania dwutlenku węgla. Te słowa na nowo rozpaliły debatę o tym sposobie ograniczania zmian klimatu. Warto przypomnieć w jakiej postaci i gdzie już teraz jest stosowane to rozwiązanie – pisze Michał Perzyński, redaktor BiznesAlert.pl.

Carbon Capture and Storage

Wychwytywanie i geologiczne składowanie dwutlenku węgla (CCS) to technika wychwytywania dwutlenku węgla emitowanego z dużych źródeł punktowych, takich jak elektrownie, sprężania go i transportu do odpowiedniego miejsca składowania, gdzie jest wtryskiwany do ziemi. Technologia ta ma znaczący potencjał, aby pomóc w łagodzeniu zmian klimatu, szczególnie w krajach o dużych złożach paliw kopalnych i szybko rosnącym zapotrzebowaniu na energię. Zanim będzie można składować dwutlenek węgla z elektrowni i innych źródeł punktowych, należy go wychwycić i pozbawić większości powiązanych substancji. Nie jest to nowa technologia, ponieważ CO2 jest rutynowo oddzielany i wychwytywany jako produkt uboczny procesów przemysłowych. Wychwycony dwutlenek węgla należy następnie zmagazynować (w postaci sprzężonej) i przetransportować na miejsce sekwestracji. CO2 może być składowany w formacjach geologicznych, w tym w złożach ropy i gazu, pokładach węgla, których nie da się wydobyć, oraz w głębokich zbiornikach solankowych. W sprawozdaniu specjalnym z 2005 roku dotyczącym CCS, sporządzonym przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu, stwierdzono, że odpowiednio wybrane i zarządzane zbiorniki geologiczne „z dużym prawdopodobieństwem” zatrzymają ponad 99 procent sekwestrowanego CO2 przez ponad sto lat.

Koszt wychwytywania i składowania pozostaje istotną barierą dla CCS. Ponieważ spaliny z elektrowni opalanych węglem lub gazem zawierają stosunkowo niskie stężenia CO2 (10–12 procent w przypadku węgla i około 3–6 procent w przypadku gazu), ilość energii potrzebnej do wychwycenia gazu powoduje, że proces jest drogi. Mimo to we wniosku Komisji Europejskiej dotyczącym ram polityki klimatyczno-energetycznej do 2030 roku uznano rolę CCS w osiąganiu długoterminowego celu UE w zakresie redukcji emisji. W energochłonnych i wysokoemisyjnych gałęziach przemysłu UE potrzebne są znaczne ograniczenia emisji. Ponieważ teoretyczne granice wydajności są osiągane, a emisje związane z procesami są nieuniknione w niektórych sektorach, CCS może być jedyną dostępną opcją redukcji bezpośrednich emisji z procesów przemysłowych na wymaganą skalę w dłuższej perspektywie.

Chmiel: Europa chce składować dwutlenek węgla, a powinna stawiać OZE

Projekty w Australii i Kanadzie

Na świecie już teraz funkcjonują projekty CCS. Między innymi jeden z nich znajduje się w Australii – w 2008 roku otwarty tam został Federalny pierwszy projekt geosekwestracji na półkuli południowej. Jednostka taka znajduje się w pobliżu Nirranda South w południowo-zachodniej Wiktorii i jest własnością CO2CRC Limited, czyli organizacji badawczej to non-profit wspieranej przez rząd i sektor prywatny. W ramach projektu zmagazynowano i monitorowano ponad 80 000 ton gazu bogatego w dwutlenek węgla, który został wydobyty ze złoża gazu ziemnego przez odwiert, a następnie sprężony i przesłany rurociągiem o długości 2,25 km do nowego odwiertu. Tam gaz został wtłoczony do wyczerpanego złoża gazu ziemnego około dwóch kilometrów pod ziemią. Projekt przeszedł do drugiego etapu i polega na badaniu wychwytywania dwutlenku węgla w solankowej warstwie wodonośnej 1500 metrów pod powierzchnią.

Tymczasem rząd Kanady przeznaczył 1,8 miliarda dolarów na finansowanie różnych projektów CCS w ciągu ostatniej dekady. Tamtejszy stan Alberta przeznaczył 170 milionów dolarów w latach 2013/2014 – i łącznie 1,3 miliarda dolarów w ciągu 15 lat na sfinansowanie dwóch dużych projektów CCS, które pomogą zmniejszyć emisje CO2 z rafinacji piasków roponośnych. Projekt Alberta Carbon Trunk Line (ACTL), którego pionierem jest Enhance Energy, składa się z 240-kilometrowego rurociągu, który zbiera dwutlenek węgla z różnych źródeł w Albercie i transportuje go na pola naftowe Clive w celu wykorzystania we wzmocnionym odzyskiwaniu ropy i stałym składowaniu. ACTL to obecnie największy projekt wychwytywania i sekwestracji dwutlenku węgla na świecie, z szacowaną pełną zdolnością wychwytywania 14,6 Mtpa. Z kolei Quest Carbon Capture and Storage Project opracowany przez Shell do wykorzystania w Athabasca Oil Sands Project został ukończony w 2015 roku. Znajduje się on w Albercie w Kanadzie, a w jego ramach produkowany jest wodór w celu uszlachetnienia bitumu z piasków roponośnych w syntetyczną ropę naftową. Metanowe jednostki parowe, które wytwarzają wodór, również emitują CO2 jako produkt uboczny. Później wychwytuje się CO2 z jednostki metanu parowego za pomocą technologii absorpcji aminy, a wychwycony dwutlenek węgla jest następnie transportowany do Fort Saskatchewan, gdzie jest wtryskiwany do formacji skalnej o nazwie Basal Cambrian Sands w celu trwałej sekwestracji.

Chmiel: Jak uwięzić emisje CO2 w skałach? Bazalt zamiast CCS?

Inwestycje Chin i Niemiec

Ze względu na duże złoża w północnych Chinach węgiel stanowi około 60 procent zużycia energii w tym kraju. Większość emisji CO2 w Państwie Środka pochodzi albo z elektrowni opalanych węglem, albo z procesów przemiany węgla na chemikalia (np. produkcja syntetycznego amoniaku, metanolu, nawozów, gazu ziemnego i CTL). Według Międzynarodowej Agencji Energii około 385 z 900 gigawatów mocy w Chinach opalanych węglem znajduje się w pobliżu miejsc odpowiednich do składowania dwutlenku węgla. Aby je wykorzystać i zmniejszyć emisje dwutlenku węgla, Chiny rozpoczęły opracowywanie kilku projektów CCS. Trzy takie obiekty już działają lub znajdują się na późnym etapie budowy, ale projekty te pobierają CO2 z przetwarzania gazu ziemnego lub produkcji petrochemicznej. Co najmniej osiem kolejnych obiektów jest na wczesnym etapie planowania i rozwoju, z których większość będzie wychwytywać emisje z elektrowni..

Z kolei w niemieckim obszarze przemysłowym Schwarze Pumpe, znajduje się pierwsza na świecie demonstracyjna elektrownia węglowa CCS, elektrownia Schwarze Pumpe. Mini instalacja pilotażowa jest obsługiwana przez kocioł tlenowo-paliwowy firmy Alstom i jest również wyposażona w urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych w celu usunięcia popiołu lotnego i dwutlenku siarki. Elektrownia o mocy 30 megawatów jest projektem pilotażowym, który ma służyć jako prototyp przyszłej mocy na pełną skalę. Nie obyło się jednak bez krytyki – niemiecka organizacja ekologiczna BUND nazwała to „listkiem figowym”. Program CCS w Schwarze Pumpe zakończył się w 2014 roku ze względu na nierentowne koszty i zużycie energii. Ponadto w Jänschwalde w Niemczech trwają prace nad blokiem tlenowo-paliwowym o mocy cieplnej 650 MW ciepła. Ma tam zastosowanie technologia wychwytywania po spalaniu.

Chmiel: Czy CCS ma jakąkolwiek przyszłość?

Działania Microsoftu

Również firmy spoza ścisłej branży energetycznej interesują się technologiami CCS. W zeszłym roku Microsoft podpisał protokół ustaleń z norweskim Equinorem w celu zbadania możliwości wykorzystania magazynu dwutlenku węgla. Amerykański gigant komputerowy zobowiązał się w styczniu do usunięcia takiej ilości CO2 do 2050 roku, by uwzględnić wszystkie jego emisje od czasu jego powstania w 1975 roku, oraz do zainwestowania 1 miliarda dolarów w technologię składowania dwutlenku węgla. Microsoft zostanie partnerem technologicznym w projekcie Northern Lights, będącym częścią szerszych wysiłków Norwegii na rzecz rozwoju technologii wychwytywania dwutlenku węgla w zakładach przemysłowych i przechowywania CO2 pod dnem morskim. – Naszym celem jest nie tylko wniesienie wkładu w naszą technologię i know-how, ale także zbadanie, w jaki sposób nowe rozwiązania, takie jak projekt Northern Lights, mogą pomóc nam osiągnąć nasze własne cele dotyczące ujemnego poziomu emisji dwutlenku węgla do 2030 roku – powiedział w oświadczeniu prezes firmy Microsoft, Brad Smith.

Projekt Northern Lights jest realizowany we współpracy z Shellem i Total. Rząd norweski ma pokryć około 80 procent kosztu pierwszego etapu złoża CO2 w wysokości 6,9 miliarda koron (751 milionów dolarów), który byłby w stanie składować 1,5 miliona ton CO2 rocznie. – Wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS) to sprawdzona technologia, która może odegrać kluczową rolę w dekarbonizacji energetyki i gałęzi przemysłu w różnych sektorach, aby osiągnąć międzynarodowe cele klimatyczne – powiedziała Irene Rummelhoff, dyrektor wykonawczy Equinor. Szef Microsoftu powiedział na konferencji prasowej, że ważne jest znalezienie nowych sposobów płacenia za usuwanie dwutlenku węgla i jego trwałe przechowywanie. – Właśnie dlatego ta nowa technologia ma tak kluczowe znaczenie dla firmy takiej jak Microsoft. Wierzę, że będziemy jedną z wielu firm, które będą chciały zakupić usługi usuwania, wychwytywania i składowania węgla – powiedział.

Chmiel: Europa chce składować dwutlenek węgla, a powinna stawiać OZE


Powiązane artykuły

OZE. Źródło: Freepik

Transformacja energetyczna bez gazu i OZE nie ma szans powodzenia

Gaz i OZE to nierozłączna para – mówią zgodnie liderzy sektora energetycznego. Gaz nie konkuruje z odnawialnymi źródłami energii, ale...

Eksport rosyjskiego gazu do Europy przez TurkStream wzrósł o ponad 10 procent w maju

Rosyjski gigant energetyczny Gazprom zwiększył w maju 2025 roku średni dzienny eksport gazu ziemnego do Europy przez podmorski gazociąg TurkStream...

Doradcy UE ostrzegają przed osłabianiem celu klimatycznego na 2040 rok

Niezależni doradcy UE, Europejska Naukowa Rada Doradcza ds. Zmian Klimatu (ESABCC), ostrzegają przed złagodzeniem planowanego celu redukcji emisji o 90...

Udostępnij:

Facebook X X X