Dwutlenek węgla na sprzedaż

Walizka: W 1988 r. Basin Electric Power Cooperative z Bismarck, ND, kupiła niespokojną fabrykę chemiczną, która przetwarzała węgiel na syntetyczny gaz ziemny. Hazard się opłacił, a historia sukcesu Basin zmienia biznes władzy i politykę zanieczyszczenia.

Firma Zgazowania Dakota

Ta historia była częścią naszego wydania z lipca 2005 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Dochód za 2005 rok: 234,5 miliona dolarów
Pracowników: 700
CO2 składowany pod ziemią: Sześć milionów ton

14 września 2000 r. Dakota Gasification Company wyszła poza przetrwanie. Jedyny w swoim rodzaju zakład chemiczny firmy w Beulah, ND – przemysłowa bestia, która zamienia 18 000 ton węgla brunatnego na 170 milionów stóp sześciennych syntetycznego gazu ziemnego dziennie (wystarczająco na ogrzanie 2500 domów przez rok) – został skreślony 15 lat wcześniej jako finansowany przez rząd marnotrawstwo, chybiony produkt napędzanej kryzysem polityki energetycznej USA. Ale zdecydowana filia wiejskiego zakładu użyteczności publicznej przeciwstawiła się jego krytykom. Tego wrześniowego dnia firma wzięła brudny produkt uboczny – dwutlenek węgla – i uczyniła z niego aktywa finansowe, uruchamiając nowy rurociąg CO2. Posunięcie to nie tylko zapewniłoby rentowność elektrowni, ale pomogłoby także oczyścić reputację ekologiczną energetyki węglowej.

Dakota Gasification obsługuje 300-kilometrowy rurociąg wypełniony dwutlenkiem węgla. Ta rzeka zanieczyszczeń płynie na północ od Beulah do starzejących się pól naftowych południowo-wschodniego Saskatchewan. Tam CO2 zanurza się półtora kilometra pod powierzchnią ziemi w gęste, uparte złoża ropy naftowej. CO2 zmniejsza lepkość oleju czterokrotnie i ułatwia jego przepływ na powierzchnię. Oczekuje się, że CO2 Beulah pomoże wydobyć 130 milionów dodatkowych baryłek ropy z pól naftowych Saskatchewan, za co Dakota jest dobrze wynagradzana. W ziemi dwutlenek węgla zajmuje miejsce ropy naftowej i zostaje uwięziony pod nieprzepuszczalnym stosem wapienia, piaskowca i łupków. Proces ten bezpiecznie pochłania więcej CO2 w ciągu roku niż sto tysięcy samochodów wypuszczanych w czasie ich eksploatacji.

Politycy coraz częściej patrzą na technologię Dakoty jako potencjalny klucz do czystej energii domowej w przyszłości. Administracja Busha rozwinęła zgazowanie węgla i podziemne magazynowanie gazów cieplarnianych jako długoterminowe rozwiązanie długoterminowego problemu. Departament Energii Stanów Zjednoczonych promuje 10-letni program badawczo-rozwojowy, nazwany FutureGen, którego celem jest udoskonalenie zadania, które Dakota obecnie wykonuje, wykorzystując technologię pochodzącą z lat 70-tych. FutureGen promuje technologię, która nie została nawet zademonstrowana w małych zakładach pilotażowych, mówi Dale Simbeck, wiceprezes ds. technologii w SFA Pacific, firmie konsultingowej z siedzibą w Mountain View w Kalifornii. Ale tutaj jest operacja na dużą skalę, która jest technicznie udana i robi wszystkie te rzeczy, o których mówi się.

Al Lukes, dyrektor operacyjny Dakoty, mówi, że jest przyzwyczajony do zdziwionych reakcji międzynarodowych gości, którzy przyjeżdżają zobaczyć, co dzieje się na północnych równinach: Ludzie patrzą na nas i mówią: „Mój Boże, możesz to zrobić?”

W miarę rozpowszechniania się historii Dakoty decydenci stają przed coraz bardziej surowym wyborem. Międzynarodowa Agencja Energetyczna przewiduje, że w latach 2003-2030 zainstalowano wystarczającą ilość elektrowni węglowych, aby wyprodukować 1400 gigawatów energii elektrycznej. Elektrownie te będą generować około 118 miliardów ton dwutlenku węgla przez cały okres ich eksploatacji. To więcej niż wszystkie emisje dwutlenku węgla z węgla w ciągu ostatnich 250 lat łącznie. Nawet niektórzy pragmatyczni ekolodzy zgadzają się, że technologia zgazowania może być największą dostępną dźwignią ograniczania gazów cieplarnianych w najbliższym czasie. Węgiel będzie wydobywany. Jedynym pytaniem jest, jak zostanie spalony, mówi Antonia Herzog, starszy naukowiec z Rady Obrony Zasobów Naturalnych, grupy zajmującej się ochroną środowiska z siedzibą w Waszyngtonie. Jeśli mają powstać nowe elektrownie węglowe, powinny to być zakłady zgazowania.

Dakota domyślnie
Zgazowanie Dakoty narodziło się podczas niedoborów energii w latach 70-tych. Podczas gdy OPEC ograniczał dostawy ropy, kontrola cen w Stanach Zjednoczonych dławiła produkcję gazu ziemnego. Firmy zajmujące się gazociągami, zaniepokojone ograniczonymi dostawami, zaczęły poszukiwać alternatywnych źródeł; do 1978 roku konsorcjum firm gazociągowych, Great Plains Gasification Associates, połączyło siły, aby zbudować pierwszą na świecie elektrownię syntetycznego gazu ziemnego. Budowa rozpoczęła się w 1981 roku po tym, jak prezydent Reagan zgodził się na powstrzymanie technologicznie ambitnego projektu za pomocą federalnych gwarancji kredytowych, aw 1984 roku została zakończona. Zaledwie rok później firmy gazociągowe uratowały się, nie spłacając 1,5 miliarda dolarów pożyczki.

Problemem nie była technologia Great Plains. Jego proces, zaczerpnięty z chemii, która umożliwiła nazistowskim Niemcom produkcję syntetycznych paliw silnikowych, działał zgodnie z założeniami: węgiel i para reagowały razem w temperaturze 1000 °C, tworząc gazową mieszaninę wodoru, tlenku węgla i CO2 (plus zanieczyszczenia, takie jak siarka, rtęć i ksenon). Strumienie czystego CO2 i zanieczyszczeń zostały usunięte, a pozostały tlenek węgla i wodór – mieszanina znana jako gaz syntezowy lub gaz syntezowy – została podana do katalizatora w celu wytworzenia węglowodorów. Katalizatory nazistów okazały się paliwem do czołgów, samolotów i łodzi podwodnych; Katalizator Great Plains okazał się wysokiej jakości metanem.

Lukes, inżynier chemik, który wrócił do swojej rodzinnej Północnej Dakoty, aby pracować dla Great Plains, mówi, że tym, co przewróciło firmę, były wiercenia kierunkowe i deregulacja gazu ziemnego, które miały miejsce przez kilka lat, począwszy od 1978 roku. Deregulacja rozpętała szaleńcze poszukiwania nowe złoża gazu i wiercenia kierunkowe zwielokrotniły wydajność każdego odwiertu. Oczekiwano, że Great Plains będzie kosztować od 9 do 10 dolarów za tysiąc stóp sześciennych za swój gaz syntetyczny, ale w połowie lat 80. nadmiar gazu spowodował, że ceny spadły do ​​1 dolara za tysiąc stóp sześciennych. Nie ma mowy, abyśmy mogli zrobić gaz za tę cenę, mówi Lukes.

Elektrownia osiągała dochody, ale kosztem właścicieli: dzięki formułom cenowym zawartym w ich 25-letniej umowie na zakup gazu, rurociągi zapłaciły Great Plains o 50 procent więcej niż cena rynkowa gazu ziemnego.

Departament Energii przejął w posiadanie Great Plains, gdy firmy rurociągowe odeszły. Pod presją ochrony 822 miejsc pracy w dotkniętej kryzysem gospodarczym Północnej Dakocie i odzyskania części rządowych strat, agencja zezwoliła zakładowi na dalsze działanie. Ale natychmiast zaczął szukać kupca. W 1988 r. założyła Basin Electric Power Cooperative of Bismarck, lokalne przedsiębiorstwo energetyczne, które zasilało elektrownię. Basin Electric straciłby 37 milionów dolarów rocznie – około 8 procent swoich rocznych przychodów – jeśli zakład zostałby zamknięty. Te 37 milionów dolarów było wtedy dużą liczbą dla Basina, mówi Lukes. Basin nabył zakład za 85 milionów dolarów w gotówce (i obietnicę podziału przyszłych zysków z Departamentem Energii) i utworzył spółkę zależną Dakota Gasification, aby ją prowadzić.

To był ryzykowny ruch dla Basina. W latach po zakupie poparcie polityczne dla alternatywnych źródeł energii osłabło. Ceny gazu spadły. A gazociągi zakwestionowały swoje umowy na zakup gazu, zmuszając do ugody, która pozbawiłaby Dakoty ochronnej premii cenowej pod koniec lat 90. XX wieku.

Kosz jednej firmy
Dakota przetrwała, stając się firmą zajmującą się recyklingiem: produkty uboczne jej strumieni odpadów przynoszą ponad 150 000 USD dziennie. A jej najbardziej lukratywnym produktem ubocznym – tym, który ostatecznie zabezpieczył jej przyszłość – jest dwutlenek węgla.

Oczyszczanie ropy za pomocą CO2 nie jest tak dochodowe, jak uderzanie w nowe ważne pole. Wielkie firmy naftowe nie idą za nimi. Są jak bunty i szukają home runów, mówi Simbeck z SFA Pacific. Ale bunty są warte robienia dla drugorzędnych firm naftowych, które teraz dominują w wydobyciu ropy w USA i Kanadzie. Umieść CO2 w ziemi, a prawdopodobnie dostaniesz więcej ropy – to znaczy, jeśli: mieć CO2. Większość dwutlenku węgla wykorzystywanego na polach naftowych pochodzi z naturalnych złóż samego CO2 lub CO2 z gazem ziemnym. Operatorzy pól naftowych na północ od Beulah nie mieli żadnego z nich.

W połowie lat 90. Dakota wyglądała na ocaloną, a PanCanadian Petroleum z siedzibą w Calgary w Albercie, operator jednego z największych złóż naftowych w Kanadzie, był gotowy do negocjacji. Produkcja na polu PanCanadian w Weyburn w Saskatchewan osiągnęła szczyt w latach 60. XX wieku, ale geolodzy firmy wierzyli, że CO2 będzie ją ponownie zwiększał. Zgodnie z umową z 1997 r. Dakota zbudowała kompresory gazu i rurociąg do dostarczania CO2 do Weyburn, a PanCanadian zgodził się zapłacić Dakocie za finansowanie kosztów sprzętu oraz zapłacić opłatę za popyt. W lutym Dakota podpisała kontrakt z drugim producentem ropy naftowej w Saskatchewan, firmą Apache Canada, która w przyszłym roku zacznie pobierać CO2.

Judy Fairburn, wiceprezes ds. operacyjnych EnCana (nowa nazwa PanCanadian po połączeniu z Alberta Energy z Calgary), mówi, że kupowanie CO2 z Dakoty zwiększyło koszty produkcji w Weyburn, a PanCanadian przewidział swoją inwestycję na otrzymanie od 16 do 18 dolarów za baryłkę. To był dobry zakład: ropa kosztuje teraz około 50 dolarów za baryłkę, a Weyburn dostarcza 26 000 baryłek dziennie – najwyższy poziom od lat 70. XX wieku. To pole naftowe jest zdecydowanie pod wpływem drugiego wiatru, mówi Fairburn.

Przy sprzedaży gazu ziemnego po 7 dolarów za tysiąc stóp sześciennych Dakota również wygląda dobrze. Zapytany, czy Dakota może przewyższać swoich klientów na polach naftowych, Fairburn nerwowo się śmieje. Muszę to policzyć, mówi. Z pewnością są dobrze ustawione.

Są – i to nie tylko ze względu na to, co pomagają brać na zewnątrz ziemi. Gdy ropa naftowa rośnie na Wielkich Równinach, przemysłowy CO2 z gazyfikacji Dakoty gromadzi się pod ziemią, tworząc korzyści dla środowiska, które w nadchodzących latach mogą być warte miliony dolarów, jeśli Stany Zjednoczone kiedykolwiek zdecydują się przyjąć politykę ograniczania i handlu emisjami. Badanie sponsorowane przez Międzynarodową Agencję Energii warte 34 miliony dolarów śledziło podziemne CO2. Raport końcowy, opublikowany jesienią ubiegłego roku, potwierdził to, czego wszyscy się spodziewali: te same warstwy, które zapieczętowały się w ropie Weyburna przez 50 milionów lat, powinny utrzymywać CO2 przez tysiące lat, jeśli nie dłużej.

Zgazowanie ponownie znalazło się w centrum uwagi i to nie tylko ze względu na jego zdolność do magazynowania gazów cieplarnianych. Dzisiejsze rekordowo wysokie ceny gazu ziemnego nie wykazują oznak spadku, pomimo rekordowego poziomu wydobycia gazu w Ameryce Północnej. A technologia się poprawia. Od 1984 r. zbudowano dziesiątki zakładów zgazowania – z których większość zamienia syngaz pochodzący z węgla w nawozy amoniakalne – a ich najnowocześniejszy sprzęt energetyczny kosztuje mniej w budowie i eksploatacji niż Dakota. Główni dostawcy sprzętu, jak General Electric, przyjmują zamówienia na więcej. Dakota nie tylko miała szczęście w swojej trwającej dziesięciolecia walce o udowodnienie opłacalności zgazowania węgla, ale też miała rację.

ukryć