Охота на CO2

В ноябре прошлого года лидеры глобальной энергетической индустрии собрались в Париже, на Европейскую ежегодную конференцию по газу (European Annual Gas Conference (EAGC). Одной из магистральных тем форума стала бурно развивающаяся в последние годы технология улавливания и хранения углекислого газа (Carbon capture and storage (CCS). Ряд экспертов озвучили мнение, что без её обширного внедрения достичь принятой Евросоюзом цели по нулевому объёму выбросов к 2050 году (так называемая климатическая нейтральность) невозможно. Сегодня в мире действуют около двух десятков CCS-установок. Между тем, по оценкам Международного энергетического агентства (IEA), чтобы достичь утверждённых мировым сообществом целей по климату, нужно построить более 2 тыс. крупных CCS-фабрик.

В прошлом году цена на диоксид углерода в европейской системе торговли выбросами (Emissions Trading System) была повышена до €25 за тонну, что создаёт дополнительные экономические стимулы для внедрения CCS. Один из многообещающих проектов такого рода – норвежская инициатива «Северное сияние», реализуемая консорциумом энергокомпаний при поддержке правительства.

Как это работает

В упрощённом виде концепция проекта выглядит так. CO2, полученный на мусороперерабатывающем заводе Fortum в Осло (Fortum Oslo Varme’s waste-to-energy facility) и цементном заводе Norsem в Бревике, в цистернах под давлением грузится на корабли, доставляется на береговой терминал Naturgassparken на другом конце страны, в Эйгардене. Оттуда он перегоняется в промежуточные береговые резервуары и по трубам поступает в геологические хранилища в норвежском шельфе Северного моря.

Проект планируется реализовать в два этапа. В ходе первого будет создана инфраструктура для транспортировки, складирования и хранения 1,5 млн тонн CO2 в год. При наличии соответствующего рыночного спроса проект откроют для сторонних эмитентов углерода. В таком случае его мощности будут увеличены на 3,5 млн тонн и продолжат расширяться по 5 млн тонн ежегодно. Береговой приёмный терминал и трубопроводы будут сразу рассчитаны на объём 5 млн тонн в год. Пробные скважины в рамках первой фазы проекта уже были пробурены в прошлом году.

Схема проекта

«Северное сияние» символизирует начало новой волны CCS-проектов, запланированных на глобальном уровне с возможностью дальнейшего масштабирования и разделением улавливания, транспортировки и хранения CO2, – говорит партнёр Глобального энергетического центра в Атлантическом совете Ли Бэк (Lee Beck). – Множество новых проектов в этой сфере фокусируются на том, чтобы предоставить эмитентам единую систему хранения CO2 и инфраструктуру для его транспортировки. Это позволяет каждому участнику сосредоточиться на своей ключевой экспертизе, снижая стоимость участия и риски для всех. Важно, что в рамках «Северного сияния» будет создан общеевропейский центр хранения CO2. Это должно простимулировать инвестиции в CCS-инициативы во многих странах».

Поймать и обезвредить

CCS – ключевая технология по декарбонизации производства удобрений, цементной, сталелитейной промышленности, производства водорода. Около четверти мирового объёма эмиссии CO2 приходится на промышленность, причём эта доля неизменна с начала 1990-х. С ростом населения планеты и мировой экономики эта доля будет только расти.

Рост производства ключевых промышленных товаров в сравнении с глобальным ростом населения и ВВП. Источник: Transforming Industry through CCUS / IEAПроизводство цемента, на которое приходится около 8% выбросов углекислого газа, декарбонизовать сложно – процесс этот очень теплоёмкий, и перевести его на ВИЭ или другой безэмиссионный способ выработки электричества затруднительно. При этом около 65% от всех «цементных» выбросов – результат химических процессов, не зависящих от источника электричества. Жизненный цикл промышленных объектов насчитывает несколько десятилетий, так что уровень эмиссии рискует остаться неизменным на долгое время.

Уровень выбросов CO2 в различных секторах промышленности. Источник: Transforming Industry through CCUS / IEA

Пилотные CCS-проекты, реализуемые в США и Индии, из-за своих небольших масштабов не подходят для утилизации выбросов с цементных заводов. В этом смысле масштабы «Северного сияния» – как раз то, что нужно.

Переработка отходов – столь же трудная проблема, учитывая, что более 70% всего мусора в мире просто сваливается на полигонах. Гниющие, разлагающиеся отходы – 5% от мирового объёма выбросов. Ожидается, что к 2050 году количество производимого мусора увеличится на 70%. Строительство CCS-установок при мусороперерабатывающих заводах, как это сделано на заводе Fortum близ Осло, позволяет существенно снизить выбросы.

На старт, внимание, качаем!

«Ключ к успеху CCS-проекта – жизнеспособная бизнес-модель, – полагает Ли Бэк. – Первичные инвестиции в CO2-инфраструктуру с дополнительной мощностью способны открыть путь для более весомых инвестиций в процесс улавливания, благодаря экономии масштаба и снижению рисков. «Северное сияние» как раз предполагает создание такой инфраструктуры для транспортировки и хранения».

За последнее время произошло несколько событий, значимых для успеха «Северного сияния». В сентябре семь компаний из разных индустрий присоединились к проекту через меморандум о взаимопонимании (memoranda of understanding (MoUs)), подтверждая намерение разделить первичные риски, чтобы привлечь ещё больше участников.

В октябре было снято важнейшее препятствие для реализации проекта – запрет на трансграничную транспортировку и экспорт CO2 для геологического хранения на море, наложенный Лондонским протоколом. Наконец, «Северное сияние» было определено Европейским союзом (ЕС) как проект, представляющий общественный интерес (PCI), что даёт ему право на ускоренное получение разрешений и средств из фондов Евросоюза.

Таким образом, все юридические и экономические предпосылки для реализации проекта созданы, осталось построить терминалы и начать закачивать CO2 в колодцы. Если все стороны примут окончательное решение об инвестициях, подтверждая заявленные в меморандуме намерения, «Северное сияние» заработает уже к 2023 году.

Дорого и бессмысленно?

В числе препятствий развитию CCS-проектов чаще всего называют дороговизну самой технологии. По оценкам Goldman Sachs, извлечь тонну CO2 на газовой электростанции стоит $80–160. Та же тонна, добытая из окружающего воздуха, обойдется уже в $125–449. По данным американского агентства по защите окружающей среды (EPA), в 2017 году в США было произведено и выпущено в атмосферу около 5 млрд тонн диоксида углерода. В то же время налоговая скидка для эмитентов за улавливание составляет $30 за тонну. Впрочем, в ближайшие годы её планируется увеличить до $50.

Ещё одна проблема – высокое энергопотребление улавливающих установок, во многом подрывающее их смысл с точки зрения климата. Стэндфордский профессор Марк Якобсон (Mark Jacobson) подсчитал, что на каждые 100 кВт/ч, производимые электростанцией, нужно ещё 25 кВт/ч сверху, чтобы уловить весь произведённый ТЭС углекислый газ.

«Нам неизвестны примеры, когда внедрение технологий по улавливанию оказалось бы эффективнее замены угольной или газовой ТЭС на ВИЭ», – говорит г-н Якобсон. Однако, несмотря на все препятствия, технологии улавливания и хранения находят всё больше сторонников из числа крупных компаний.

Техасская компания Occidental, специализирующаяся на повышении нефтеотдачи пластов, в том числе посредством нагнетания в них диоксида углерода, готовится к строительству в Пермском нефтегазоносном бассейне фабрики по улавливанию CO2 мощностью 1 млн тонн в год. Примерно столько, по оценкам EPA, ежегодно выбрасывают в атмосферу 200 тыс. автомобилей. По данным Global CCS Institute, это будет крупнейшая в мире фабрика по улавливанию диоксида углерода из атмосферы. Действующие ныне крупные фабрики улавливают CO2 в местах его наибольшей концентрации – например, на фабриках по переработке природного газа. О цене проекта в Occidental предпочитают не говорить.

Нефтяной гигант Chevron инвестировал в канадскую фирму Carbon Engineering and Svante Inc., выпускающую фильтры для удаления CO2 в процессе сжигания природного газа или производства цемента. Кроме того, Chevron управляет одним из крупнейших в мире проектов по захоронению диоксида углерода. Хранилище построено в Австралии по требованию местного правительства в рамках развития газового бизнеса компании.

Также в начале этого года Microsoft взяла на себя обязательства инвестировать $1 млрд в технологии по удалению и снижению уровня эмиссии углекислого газа в рамках своей глобальной цели стать к 2030 году климатически нейтральной компанией.

Наглядный пример использования извлечённого CO2 с пользой – CCS-проект Climeworks, расположенный в швейцарской деревушке Хинвил. В числе потребителей диоксида углерода, полученного на установках Climeworks, – Coca-Cola HBC Switzerland, использующая газ для производства газировки, фермерские хозяйства, насыщающие углекислым газом теплицы, и даже простые граждане, которые платят компании за захоронение углекислого газа, символически снижая собственный углеродный след.

Источники: www.wsj.com, www.iea.org, www.nytimes.com, interfaxenergy.com, https://energypost.eu