Тетяна Кармелюк

Обмеження зростання глобальної температури у рамках 2 °С в значній мірі буде залежати від скорочення викидів з енергоємних галузей промисловості. Сьогоднішні темпи поширення технології уловлення та зберігання вуглецю (УЗВ) дають надію, що це саме те рішення, яке заповнить прогалину між конкурентоздатністю промисловості та міжнародними кліматичними цілями. Нові проекти з використанням технології УЗВ отримують комерційний статус, що підвищує довіру до неї як до оптимальної в процесі скорочення викидів СО₂.

Чисте виробництво сталі

На початку листопада в Абу-Дабі відбулася знакова подія: на металургійному заводі Emirates Steel запустили перший у світі комерційний проект для промисловості з технологією уловлювання, зберігання та утилізації вуглецю (УЗУВ). Проект Al Reyadah, що у перекладі з арабської означає «лідерство», справді виводить ОАЕ в піонери цієї передової технології, здатної суттєво скорочувати викиди СО₂. Очікується, що нова установка УЗУВ дозволить вловлювати та зберігати до 800 тис. тонн СО₂ в рік, що дорівнює викидам 170 тис. автомобілів.

Al Reyadah є спільним підприємством Masdar, «правої руки» з відновлювальної енергетики стратегічного промислового інвестиційного фонду Еміратів Mubadala Development та Національної нафтової компанії Абу-Дабі (ADNOC).

Al Redayah Credit: Delores Johnson / The National

Зведення УЗУВ для металургійного гіганта ОАЕ розпочалося в 2013 році. Проект вартістю 122 млн доларів США має найбільшу у світі компресорну установку для стиснення СО₂. Окрім використання вловленого вуглецю для збільшення нафтовіддачі пластів, технологія дозволить збільшити добування природного газу для виробництва електроенергії, очистки води та інших промислових потреб ОАЕ, що робить її привабливою для інших галузей промисловості.

«Проект дозволить продуктивніше використовувати цінні ресурси, зокрема природний газ, як для виробництва електроенергії, в якості нафтохімічної сировини, так і для експорту. Це також відкриває додаткове джерело доходу в промисловому секторі, заохочуючи ширше застосування комерційно вигідної технології УЗВ на глобальному рівні», – підкреслив під час офіційного відкриття Al Reyadah генеральний директор ADNOC Султан Ахмед Аль Джабер.

Міністр з питань змін клімату та довкілля Тані бін Ахмед Аль Зейоуді наголосив, що проект є прикладом того, як ОАЕ прагне до боротьби зі змінами клімату та відповідального виробництва енергії за допомогою державно-приватного партнерства, а також позиціонує ОАЕ серед піонерів цієї передової технології, дозволяючи при цьому й надалі виробляти енергію для задоволення наших експортних цілей.

Тим часом, лідером із застосування технології УЗВ для промисловості на території Європи є Норвегія. У жовтні норвезький уряд анонсував бюджет на 2017 рік, у якому підтверджено фінансування одразу трьох проектів УЗВ для різних секторів промисловості. Це найбільший у світі виробник аміаку Yara, цементний завод Norcem (про потенціал скорочення викидів СО₂ в цементній галузі ми писали раніше тут), та Klemetsrud – підприємство з управління відходами та рекуперації енергії в Осло. Ці проекти матимуть велике значення для розвитку технології УЗВ як в Норвегії, так і в Європі.

Декарбонізація мінеральних добрив

Аміак є найважливішим елементом у виробництві міндобрив. Він входить до сечовини, солей амонію (фосфат амонію, нітрат амонію) та розчинів аміаку. Важливість добрив постійно зростає і попит постійно збільшуватиметься разом із зростанням кількості населення, а також потребами у сталому забезпеченні продуктами харчування. Проте, процес виробництва аміаку є дуже вуглецевоємним: на тонну аміаку припадає майже одна тонна чистого СО₂.

Yara Porsgrunn, Norway Credit: http://www.chemicals-technology.com

Тим не менше, вловлювання вуглецю з в процесі виробництва аміаку є не чимось новим. У США аміачні заводи практикують цей процес з 1980-х. Наприклад, завод з виробництва азотних добрив міста Енід, штат Оклахома, щорічно вловлює близько 600 тис. тонн СО₂ та транспортує трубопроводом для подальшого використання в процесі підвищення нафтовіддачі свердловин. На заводі з виробництва добрив у Коффівіллі, штат Канзас, щорічно уловлюється ще 850 тис. тонн СО₂. Разом ці два проекти запобігають викидам парникових газів більше, ніж щорічно викидає весь автотранспорт Данії.

Завод Yara (Porsgrunn) зможе відіграти важливу роль в глибокій декарбонізації галузі виробництва міндобрив у Європі. СО₂, уловлений під час виробництва аміаку, буде транспортуватися до західного узбережжя Норвегії, де буде навічно схованим глибоко під морським дном. Очікується, що установка УЗВ на Yara зможе уловлювати щорічно біля 300 тис. тонн СО₂.

З відходів у енергію

Спалювання відходів та рекуперація енергії з відходів стали значним джерелом викидів СО₂ в Європі. Викиди від спалення відходів в 15 країнах ЄС зросли до 9 млн тонн СО₂ в рік. Для компенсації цих викидів довелося б посадити 30 тис. км² лісів, що еквівалентне площі Бельгії. Ключовим шляхом скорочення викидів від цього сектору є зменшення обсягу відходів. Стратегія циркулярної економіки ЄС передбачає спільну для країн-членів ЄС ціль із переробки 65% муніципальних відходів, й захоронення на полігонах не більше 10% відходів до 2030 року.

Credit: Johnny Stuen / Klemetsrud

Виробництво енергії з відходів залишається кращим варіантом у випадку, коли їх не можна уникнути чи переробити. Єдиним методом, що дозволить глибоко декарбонізувати цей процес, є установка технології уловлювання вуглецю. Це також матиме позитивний ефект у процесі декарбонізації централізованого теплопостачання та виробництва енергії з відходів.

Столиця Норвегії Осло має власну стратегію скорочення викидів СО₂ на 50% до 2020 року та на 95% до 2030 року, яка включає підвищення енергоефективності будівель, електрифікацію громадського та приватного транспорту та інші заходи. Найбільшим джерелом викидів в Осло є сміттєспалювальний завод Klemetsrud на околицях міста, який забезпечує 20% від загальної кількості викидів СО₂ в місті. Зараз на заводі випробовується технологія із уловлювання та зберігання СО₂, а її повномасштабне використання планується на початку 2020-х, що дозволить щорічно запобігати викидам 300 тис. тонн вуглекислого газу в атмосферу. Це перша у світі установка УЗВ, встановлена на сміттєспалювальному заводі.

Credit: Victor Novostavskyi

Нестача належних місць для зберігання вловленого СО₂ часто згадувалась у якості виправдання за бездіяльність стосовно залучення інвестицій у цю технологію в Європі. Проте Норвегії вдалося зруйнувати це “порочне коло.

Наступним кроком для уряду Норвегії має стати інвестиція у повноцінний цикл уловлювання, транспортування та зберігання вуглецю. Згідно плану, королівство зобов’язалося запустити як мінімум одну повноцінну установку УЗВ до кінця 2022 року. На подальші дослідження цієї технології держава планує інвестувати близько 40 млн євро. В уряді країни сподіваються, що Європа теж вкладатиме в УЗВ та надсилатиме великі обсяги СО₂ для зберігання до Норвезького континентального шельфу. За оцінками Фредеріка Хауге, президента Біллони, це сприятиме створенню від 10 до 15 тис. робочих місць в цій країні.

Повертаючись до використання УЗВ на підприємствах важкої промисловості, виконавчий директор Global CCS Institute Бред Пейдж, відмітив, що «УЗВ це єдина технологія, здатна досягти суттєвого скорочення викидів від важливих промислових процесів, таких як виробництво заліза та сталі, цементу, міндобрив та переробки природного газу».

Технологія уловлювання СО₂ на промислових об’єктах готова для ширшого використання за умови, що інфраструктурі для транспортування та зберігання вуглецю надається зелене світло у вигляді політичної та фінансової підтримки. Немає сумніву, що промислова продукція залишатиметься необхідною у майбутньому, тому з кожним днем рішення щодо забезпечення енергоємних галузей кліматичною та економічною конкурентоздатністю стає все актуальнішим.

Адаптація технології із уловлювання та зберігання вуглецю на стратегічних промислових хімічних, металургійних та сміттєспалювальних підприємствах підтверджує високий потенціал УЗВ у скороченні викидів парникових газів за найнижчою ціною. Щоб перед сучасним світом не стояв вибір між декарбонізацією чи збереженням промислового виробництва та зайнятості, необхідна зміна підходу до зменшення вуглецевоємності промисловості. Технологія УЗВ може стати ключовим інструментом у цій зміні.