Технологія уловлювання вуглецю повинна передбачатися в політиках зі зменшення вуглецевоємності – дослідження

Carbon Dioxide

Тетяна Кармелюк

У новому звіті, співавторами якого стали HeidelbergCement та Bellona Europa від імені Zero Emissions Platform (Платформа з нульовими викидами) досліджені різні енергоємні галузі промисловості, які повинні залишатися конкурентоспроможними в умовах низьковуглецевої економіки. У доповіді відображені реалістичні варіанти, які водночас пропонують значні скорочення викидів.

Окрім цього, зазначаються й такі сценарії, які можуть стати дорогими відволікаючими факторами, здатними перешкодити європейському шляху до цілі 2°С.

Сучасний політичний контекст як ніколи до цього потребує ретельної оцінки і відбору технологій декарбонізації, відповідно до свого потенціалу скорочення викидів парникових газів.

Дорожні карти для енергоємних галузей промисловості Європи до 2050 року були опубліковані ще у 2011 році.

IEA roadmap on CCS IEA roadmap on CCS Credit: IEA. Technology Roadmap. Carbon Capture and Storage in Industrial Applications

Сьогодні ці дорожні карти не синхронізовані з необхідними діями для виконання європейських кліматичних зобов’язань та Паризької угоди. Нещодавно Єврокомісія заявила про наміри оновити плани розвитку низьковуглецевої економіки, зокрема, й цілі скорочення викидів на 100% у цьому столітті. Промислові дорожні карти мають наслідувати їхньому прикладу.

З урахуванням слабких амбіцій дорожніх карт до низьковуглецевої економіки на 2050 рік, вкрай важливо проаналізувати шляхи досягнення цих скорочень в енергоємних галузях. У нещодавно опублікованому звіті Zero Emissions Platform оцінюються можливості електрифікації, вловлювання і використання вуглецю (CCU/УВВ), та уловлювання і зберігання вуглецю (CCS/УЗВ) в якості рішень для промислової декарбонізації.

Для декарбонізації лише відновлювальної енергії замало

Часто виникає думка, що електрифікація може стати срібною кулею, яка вирішить проблему промислових викидів. У той час як вітрові турбіни та сонячні батареї, безумовно, можуть допомогти декарбонізувати галузі промисловості, потрібна ціла низка технологій, щоб такі галузі як цементна чи металургійна стали вуглецево нейтральними. Коли викиди СО2 є продуктом хімічних процесів, а не спалювання викопного палива, відновлювальні джерела енергії не допоможуть. Для глибокого скорочення викидів СО2 у таких галузях необхідно подбати про мережі транспортування та захоронення вуглецю.

Існує декілька меж електрифікації

Аналіз даних, опублікованих асоціацією хімічної промисловості CEFIC, показує, що декарбонізація хімічної промисловості в Європі потребуватиме збільшення більш ніж вдвічі (+140%!) виробництва електроенергії в ЄС. У звіті Zero Emissions Platform йдеться про те, що сама електрифікація відновлювальними джерелами енергії не являє собою життєздатним методом для декарбонізації важкої промисловості Європи у терміни, встановлені Паризькою угодою.

Приклад електрифікації цементної галузі

Забезпечення потреб в тепловій енергії при виробництві цементу за допомогою відновлюваної електроенергії скоротило б використання викопного палива, але значно б не зменшило викиди CO2 у виробничому процесі. Контрольний цементний завод, що виробляє 1 млн тонн цементу в рік, споживав би приблизно 1 ТВт-год електроенергії, що еквівалентно ~ 250 000 домівок. Стосовно всього цементного виробництва ЄС, то цьому сектору буде потрібно стільки електроенергії, скільки зараз виробляється в Польщі.

В якості альтернативи, захоплення і перетворення всього СО2 з сектора в синтетичні дизельні транспортні палива (CCUF) збільшить споживання електроенергії в шість разів і призведе до витіснення промислових викидів CO2 в транспортний сектор. Разом з тим, це практично не зашкодить подальшому їх потраплянню в атмосферу.

Для виробництва цементу, як і в інших секторах, викиди вуглекислого газу не виникають внаслідок спалювання викопного палива, УЗВ забезпечує набагато більше скорочення викидів CO2 на ту ж частку відновлюваних джерел енергії. Широке впровадження УЗВ у цементному секторі ЄС вимагає початку термінової розробки інфраструктури транспортування та зберігання СО2, яка зрештою зможе уловлювати і зберігати 100 мільйонів тонн СО2 на рік.

Додаткові рішення

У звіті робиться висновок про те, що для досягнення левової частки скорочення викидів в енергоємних галузях необхідно захоронювати СО2, застосовуючи технології уловлювання і зберігання вуглецю. Існують деякі форми уловлювання і використання вуглецю (УВВ), які в разі використання на постійній основі можуть сприяти пом’якшенню наслідків змін клімату.

УВВ, зокрема, привертає все більше уваги як потенційний економічно ефективний спосіб боротьби з промисловими викидами СО2 в Європі. Проте, цей потенціал сильно варіюється у широкому спектрі технологій УВВ, від кліматично нейтральних до корисних. Низка варіантів УВВ передбачає тимчасове зберігання СО2 протягом декількох місяців, з подальшими викидами назад в атмосферу. Разом з тим, існують і такі, що можуть діяти як постійне сховище для попередження небезпечних кліматичних змін.

Цей широкий діапазон потенціалів скорочення викидів потребує уточнення, вони надаються у звіті шляхом сортування відповідно до різноманітних ринків. Слід зазначити, що УВВ матиме можливість охопити від 9 до 20% викидів промисловості, і тому необхідні додаткові заходи.

«Існує багато неправильних уявлень про кліматичні переваги різноманітних технологій», – каже Йонас Хелсет, директор Bellona Europa. –

Jonas 3

«Ми сподіваємося, що доповідь зробить конструктивний внесок у дискусію і прояснить деякі поширені помилки навколо УВВ, а також переважні припущення про те, що в найближчому майбутньому буде спостерігатися величезний надлишок відновлювальної енергії, який дозволить вирішити всі проблеми, пов’язані з викидами парникових газів».

Таке роз’яснення більш ніж вітається, у той час, коли деякі види УВВ вже включені до проектів майбутнього законодавство ЄС без належної оцінки життєвого циклу. Синтетичне паливо, отримане з рециркульованого СО2 викопного палива, яке включене у переглянуту Директиву з відновлювальних джерел енергії, як підкреслює останній звіт Bellona, може мати серйозний негативний вплив на зусилля із скорочення викидів – як у промисловості, так і на транспорті.

Поряд з життєвим циклом продукту і джерелом викидів СО2 для різних рішень УВВ, у доповіді розглядається потенційний обсяг ринку для різноманітних продуктів і процесів УВВ в Європі. Відзначається, що ринки, що розвиваються у сфері (повторного) використання СО2 матимуть можливість вирішити проблему лише незначної частини викидів, які необхідно скоротити для досягнення кліматичних цілей.

Те, що ми робимо з промисловим СО2, тепер забезпечить або зруйнує наші перспективи низьковуглецевого майбутнього. Так чи інакше, нам доведеться видалити його з атмосфери і зберігати протягом дуже тривалих періодів часу. Як підкреслив доктор Гремі Свіні, голова Zero Emissions Platform, довготривале захоронення СО2 стане ключем до досягнення поставлених нами цілей.

«Якщо ми хочемо сподіватися на досягнення цілей Паризької угоди, використання УЗВ є абсолютно критично необхідним. Європі терміново потрібно забезпечити інфраструктуру для транспортування та зберігання вуглецю, яка буде обслуговувати велику кількість секторів і створювати промислові кластери УЗВ. Такі кластери відкривають можливість для зв’язку з водневими мережами, УВВ і забезпечення від’ємних викидів, дозволять створити найдешевший шлях для сталого зростання в ключових регіонах Європи», – резюмував Свіні..

Larisa Bronder

larisa@bellona.no