211service.com
Wątpliwa obietnica wychwytywania dwutlenku węgla Bioenergy Plus
Podczas gdy wielu naukowców i działaczy na rzecz zmiany klimatu witało grudniowe porozumienie paryskie jako historyczny krok naprzód w międzynarodowych wysiłkach na rzecz ograniczenia globalnego ocieplenia, przełomowe porozumienie opiera się na wysoce wątpliwym założeniu: osiągnąć cel, jakim jest ograniczenie wzrostu średniej temperatury na świecie do mniej niż 2 °C (a tym bardziej ambitny cel 1,5 °C), musimy nie tylko zredukować emisję dwutlenku węgla do zera do końca tego stulecia. Musimy również usunąć z atmosfery ogromne ilości dwutlenku węgla, które już zostały wyemitowane (patrz paryskie porozumienie klimatyczne opiera się na chwiejnych podstawach technologicznych ).
Będzie to wymagało technologii negatywnej emisji — systemów, które wychwytują dwutlenek węgla i przechowują go, zwykle głęboko pod ziemią. Takie technologie są co najwyżej teoretyczne, ale uważa się je za kluczowe dla osiągnięcia celów paryskich. Z 116 scenariuszy zweryfikowanych przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu osiągnięcie stabilizacji węgla w atmosferze na poziomie od 430 do 480 części na milion (poziom uważany za niezbędny do maksymalnego wzrostu temperatury o 2 °C), 101 wiąże się z pewną formą emisji ujemnych.
Zasadniczo istnieją dwa sposoby na eliminację węgla z atmosfery. Jednym z nich jest uchwycenie go z powietrza. Technologie, które to umożliwiają, są wciąż w powijakach i nawet jeśli okażą się praktyczne, prawdopodobnie za kilkadziesiąt lat zostaną wdrożone – o wiele za późno, aby osiągnąć cele porozumienia paryskiego (patrz Materiały mogą wychwytywać CO2 i uczynić go użytecznym). Drugim jest poleganie na roślinach, aby wychwytywały dwutlenek węgla, a następnie spalały rośliny w celu wytworzenia energii (lub rafinowały je na paliwa płynne, takie jak etanol) i wychwytywały wynikające z tego emisje dwutlenku węgla. Znany jako bioenergia plus wychwytywanie i magazynowanie dwutlenku węgla lub BECCS, ten uciążliwy proces zyskuje nowe zainteresowanie w ślad za Paryżem. Ale nie ma gwarancji, że to kiedykolwiek zadziała.
Duże ilości biomasy byłyby produkowane z szybko rosnących drzew, prosa rózgowego, odpadów rolniczych lub innych źródeł. Biomasa byłaby następnie przetwarzana na pellety do spalania w elektrowniach – albo samodzielnie, albo jako dodatki. Powstałe emisje byłyby oddzielane przy użyciu technologii wychwytywania węgla, które zostały sprawdzone na małą skalę, ale nigdy nie były stosowane ekonomicznie na skalę komercyjną. Wreszcie dwutlenek węgla byłby przechowywany w głęboko podziemnych warstwach wodonośnych, przypuszczalnie na stałe.
Chociaż każdy z tych kroków jest technicznie wykonalny, żaden z nich nie okazał się skuteczny na dużą skalę. Chociaż istnieją dziesiątki projektów wykorzystujących biomasę, samodzielnie lub w połączeniu z innymi paliwami, takimi jak węgiel, do produkcji energii elektrycznej, istnieją poważne wątpliwości co do opłacalności ekonomicznej sektora, dostępności dostaw biomasy w celu wspierania wzrostu i życia -cyklowy udział takich obiektów w emisji gazów cieplarnianych. Tymczasem ambitne prognozy dotyczące programów wychwytywania i składowania dwutlenku węgla okazały się nierealistyczne i niewiele wskazuje na to, że takie systemy staną się ekonomicznie opłacalne w przewidywalnej przyszłości.
Co więcej, chociaż pełny proces BECCS jest często reklamowany jako ujemny pod względem emisji dwutlenku węgla, istnieje kilka błędnych założeń w tej charakterystyce.
Po pierwsze, można by wyprodukować wystarczające ilości biomasy, aby zastąpić znaczny procent energii elektrycznej wytwarzanej z paliw kopalnych, a wytwarzanie tych ilości byłoby neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla. Zwolennicy twierdzą, że ponieważ rośliny wychwytują węgiel z atmosfery, spalanie roślin i uwalnianie węgla z powrotem do atmosfery nie skutkuje zyskiem netto. To nominalnie prawda, ale nie uwzględnia energii potrzebnej do uprawy, zbioru, przetwarzania i transportu biomasy, a także odwraca ziemię od innych celów, w tym upraw żywności, które staną się coraz pilniejsze, gdy populacja ludzka będzie zmierzać w kierunku dziewięć miliardów.
Najważniejszym obecnie realizowanym projektem BECCS jest: Projekt Archera Danielsa Midlanda w Decatur, Illinois . Projekt był rozwijany od lat. Wydawanie pozwoleń było długim i złożonym procesem, mówi Scott McDonald, kierownik projektu. I nadal czeka na ostateczną zgodę amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska. Po jej zakończeniu wychwycony węgiel nie będzie przechowywany pod ziemią, ale wykorzystany do zwiększonego wydobycia ropy naftowej w pobliskich odwiertach. Badania oszacowały, że około miliarda baryłek ropy naftowej można odzyskać w basenie Illinois przy użyciu dwutlenku węgla w celu zwiększenia wydobycia ropy. Innymi słowy, technologia reklamowana jako ujemna pod względem emisji dwutlenku węgla doprowadziłaby do wyprodukowania miliarda nowych baryłek paliw kopalnych wytwarzających węgiel – ropy, która w przeciwnym razie nie zostałaby wyprodukowana. Nie jest to rozwiązanie przyjazne dla klimatu.
Już teraz niektóre proponowane projekty BECCS upadły na tych przeszkodach. We wrześniu Drax, jedna z największych firm energetycznych w Wielkiej Brytanii, wycofany z projektu wychwytywania dwutlenku węgla Białej Róży , który przechwyciłby 90 procent emisji dwutlenku węgla z 428-megawatowej elektrowni spalającej węgiel i biomasę. Drax przekształcił trzy z sześciu turbin węglowych na terenie zakładu do spalania biomasy. Los projektu wychwytywania dwutlenku węgla po odejściu Draxa jest niepewny. Doświadczenie projektów czystego węgla wykorzystujących wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla, bez biomasy, jest podobnie zniechęcające: FutureGen, bardzo reklamowany projekt CCS w Illinois, został ostatecznie anulowany w lutym 2015 r. po wielu niepowodzeniach.
Krótko mówiąc, BECCS reprezentuje mariaż dwóch technologii, z których żadna nie okazała się opłacalna samodzielnie. Wiarygodność technologii jako opcji łagodzenia zmiany klimatu jest niesprawdzona, podsumowano badanie z września 2014 r. w Zmiany klimatu przyrody kierowany przez Sabine Fuss, naukowca z Instytutu Badawczego Mercator ds. Globalnych Gmin i Zmian Klimatu w Berlinie, a jego szerokie zastosowanie w scenariuszach stabilizacji klimatu może stać się niebezpiecznym rozproszeniem.