211service.com
Zachycování uhlíku zůstává nepolapitelné
1. října se uhelná elektrárna v Západní Virginii provozovaná společností American Electric Power (AEP) stala první elektrárnou v USA, která přečerpávala část svých emisí oxidu uhličitého pod zem. Americké ministerstvo energetiky zároveň investuje miliardy stimulačních dolarů do zachycování a sekvestrace uhlíku. A zdá se, že FutureGen, vládou podporovaný projekt výstavby první uhelné elektrárny s nulovými emisemi, povstane z popela.
Zachyťte to : Zařízení pro zachycování a sekvestraci uhlíku provozované společnostmi American Electric Power a Alstom v Mountaineer Power Plant v New Haven, WV.
Na první pohled se zdá, že zachycování a sekvestrace uhlíku (CCS) je na cestě k tomu, aby se čisté uhlí stalo realitou. Žádná operace CCS v komerčním měřítku však není v USA téměř dokončena, a dokud nebude stanovena tržní cena oxidu uhličitého, odborníci říkají, že se věci pravděpodobně nezmění.
Dokud nebude trh, technologie se nerozjede, říká Howard Herzog , hlavní výzkumný inženýr s MIT Energy Initiative. Je úžasné, že probíhá tolik projektů jako dnes; všechno jsou to projekty výzkumu a vývoje, které jsou financovány z dotací.
Americký zákon o obnově a reinvesticích z roku 2009 poskytl 3,4 miliardy dolarů federálního financování pro projekty CCS, včetně 1 miliardy dolarů pro FutureGen a více než 1 miliardu dolarů na další operace v komerčním měřítku. I s těmito penězi však přetrvávají značné překážky.
Existuje řada technických problémů, které je třeba překonat, říká Tom Williams, mluvčí energetické společnosti Duke Energy, která nedávno investovala 17 milionů dolarů do výzkumu zachycování uhlíku v uhelné zplyňovací elektrárně v Edwardsportu, IN, a v současné době hledá federální financování na další vývoj technologie zachycování a sekvestrace v elektrárně. Williams říká, že je třeba vyřešit problémy s povolením, problémy s sekvestrací, geologické problémy [a] problémy s efektivitou.
Jednou z geologických výzev, kterým čelí Duke Energy a další zkoumající CCS, je zajistit, aby tlak uvnitř nádrží hluboko pod povrchem země nevyšplhal příliš vysoko, protože je vstřikován oxid uhličitý. Existují pouze určité bezpečné úrovně, na které můžete zvýšit tlak, než se dostanete do problémů seismicity, říká Herzog.
Ernest Majer , seismolog z Lawrence Berkeley National Laboratory, informoval v září členy Senátu USA o těchto potenciálních rizicích. Říká, že čerpání kapalného oxidu uhličitého pod tlakem pod zemí má potenciál způsobit menší zemětřesení, i když při správném výběru místa a rychlosti vstřikování by to neměl být problém. Pokud napustíte velké objemy do aktivní poruchy, pak ano, budete mít problémy, ale my vstřikujeme odpadní vodu z obcí léta bez problémů, říká. Jen to musíte správně zkonstruovat.
Konkrétně to znamená zavést spolehlivé monitorovací systémy pro sledování pohybu oxidu uhličitého hluboko pod zemí. Senzory používané v ropných a plynových polích jsou pro tento účel dobře vyvinuty, ačkoli méně nákladné monitorovací systémy by učinily sekvestraci oxidu uhličitého pro uhelné elektrárny nákladově konkurenceschopnější.
Pokaždé, když umístíte senzor tisíce stop dolů, vyžaduje to vyvrtání vrtu, který v závislosti na hloubce a průměru může stát 5 [milionů] až 10 milionů dolarů, říká Ken Humphreys z FutureGen Alliance. Humphreys říká, že méně nákladné systémy, jako jsou akustické senzory, které monitorují pohyb oxidu uhličitého z povrchu, jsou v současné době ve vývoji.
Vzhledem k tomu, že inženýři vyvíjejí nové technologie pro zachycování a sekvestraci uhlíku, mohou být technické překážky nevyhnutelné. AEP, energetická společnost, která začala 1. října pumpovat 2 procenta svých emisí oxidu uhličitého pod zem, doufala, že zahájí sekvestraci dříve, ale projekt byl zpožděn, když senzory ukázaly vyšší obsah vlhkosti v oxidu uhličitém, než se očekávalo. Pokud zkapalněný plyn obsahuje příliš mnoho vody, může se tvořit kyselina uhličitá, která koroduje ocelové trubky používané k jeho přepravě pod zemí.
Aby se obsah vody snížil na bezpečnou úroveň, AEP uvedla, že bude muset dále chladit oxid uhličitý, aby se voda odstranila srážkami, než ji přečerpá do podzemí. Dodatečné testování však odhalilo, že obsah vlhkosti byl nesprávně odečten a byl skutečně v bezpečných úrovních.
Gary Spitznogle z AEP říká, že při jeho uvedení do provozu jsou rozhodně bolesti při prořezávání zubů. Je to prostě povaha nového procesu. Ne vše funguje hned v první iteraci.
Legislativa týkající se limitů a obchodování, která nyní prochází Kongresem, by mohla pomoci urychlit řešení mnoha technických problémů, kterým CCS stále čelí. Ale jednou z největších zbývajících otázek je, zda existují dostatečné rezervoáry pro uložení veškerého oxidu uhličitého, který může být zachycen.
Nejlépe prozkoumaná ložiska jsou bývalá ložiska ropy a plynu zakrytá vrstvami neporézních hornin, které udržely petrochemické látky zavřené hluboko pod zemí po miliony let. Přesto z odhadovaných 3 947 gigatun skladovací kapacity oxidu uhličitého v USA tvoří pouze 1 procento vyčerpané zásobníky zemního plynu a ropy. Naprostá většina kapacity – 3 630 gigatun – sestává z hlubokých slaných útvarů, které byly méně zkoumány.
Jsme na místě, kde není problém udělat miliony tun ročně, ale abychom vyřešili problém klimatu, musíme udělat miliardy tun nebo gigatun ročně, a v takovém měřítku se skladování stává skutečným problémem, říká Herzog.
Majer z Lawrence Berkeley National Laboratory říká, že testy v malém měřítku, jako je pilotní projekt AEP, povedou dlouhou cestu k určení životaschopnosti skladování ve slaných akviferech. Zatím neznáme všechny odpovědi, ale víme, jak je získat, říká. A kdo ví, odpověď může stále znít, že to nebude fungovat.