Продай СО2, если сможешь

Из воздуха в камень

«Это похоже на сюжет научно-фантастической книги, – поделилась впечатлениями от Orca премьер-министр Исландии Катрин Джакобсдоттир на церемонии открытия станции. – И это по-настоящему важный шаг к нулевому уровню выбросов, без чего невозможно разрешить климатический кризис».

Установка действительно выглядит футуристично: посреди темно-зелёных исландских холмов высятся четыре огромных стальных блока размером с морской контейнер. В контейнеры встроены вентиляторы – в человеческий рост каждый. Они с мерным гудением всасывают окружающий воздух и направляют его на специальные губкообразные фильтры, удерживающие СО2, а кислород, азот и другие газы выпускающие обратно. Следом фильтры нагреваются до 100°C, диоксид углерода распадается на углерод и кислород, после чего первый с потоком воды закачивается глубоко под Землю, в базальтовые породы, чтобы по истечении двух лет минерализоваться и превратиться в камень. Весь процесс снабжается энергией от находящейся по соседству крупнейшей в Исландии геотермальной электростанции «Хедлисхейди». По данным Bloomberg, строительство и ввод в эксплуатацию Orca обошёлся в $10-15 млн.

Схема работы Orca

Очень дорогой углерод

Orca – результат сотрудничества двух стартапов: швейцарского Climeworks и исландского Carbfix. Первая компания, основанная двумя инженерами Кристофом Гебальдом и Яном Вурцбахером, сокурсниками по Технологическому институту в Цюрихе, отвечает за первую же часть технологического цикла – улавливание. Партнёры уже успели заручиться поддержкой целого ряда крупных инвесторов, включая Audi, Microsoft и нескольких швейцарских банков, и реализовали полтора десятков проектов по улавливанию СО2 в разных частях Европы.

Вторая компания – Carbfix – отвечает за превращение уловленного углерода в камень. Компании, возглавляемая миловидной блондинкой Эддой Арадоттир, и принадлежит первенство в разработке технологии минерализации углерода в вулканических базальтовых породах, впервые опробованной здесь же, на ГеоТЭС «Хедлисхейди», несколько лет назад.

Основной бизнес Climeworks – продажа углерода нишевым покупателям: фермерам, производителями газировки, а также продажа корпорациям компенсаций за углеродные выбросы (carbon offsets). Углерод у Climeworks не просто дорогой, а очень дорогой – около $1 тыс. за тонну. Для сравнения – на европейском рынке квоты на выбросы СО2 сегодня стоят примерно в 15 раз дешевле и лишь к концу десятилетия, как ожидается, они могут подняться в цене до 90 евро за тонну. И тем не менее, у Climeworks есть свои клиенты, в числе которых - Microsoft, Stripe, Shopify, Swiss Re и другие солидные корпорации, очевидно сотрудничающие с компанией по внеэкономическим причинам.

Причина такой дороговизны, и как следствие – абсолютной нерентабельности бизнеса Climeworks на сегодняшний день, в избранном основателями компании пути. Современные технологии улавливание и хранение углеводорода (Carbon capture and storage – CCS) делятся на две категории. Первая подразумевает улавливание на предприятиях, с помощью специальных фильтров, установленных на заводских трубах, вторая – непосредственно из атмосферного воздуха. Учитывая, что концентрация диоксида углерода в промышленных выбросах в десятки раз больше, чем в атмосфере, углерод, добытый первым способом, по данным BloombergNEF намного дешевле: около $40 за тонну. Climeworks пошли более трудным путём – они фильтруют атмосферный воздух. Если бы не удачное расположение рядом с ГеоТЭС, проект Orca вообще не имел бы смысла – раскрутка его огромных вентиляторов была бы сопряжена с большим объёмом выбросов СО2, чем установка в состоянии уловить. При этом очевидно, что повторить такое сочетание условий – дешёвая безуглеродная энергия и базальтовые скалы – в другом месте будет непросто. Можно хранить СО2 в других геологических формациях, но тогда углерод не будет минерализоваться.

Характерно, что две другие крупные компании по улавливанию углерода – американская Thermostat и канадская Carbon Engineering – активно сотрудничают с нефтянниками – Exxon Mobil и Occidental Petroleum соответственно. У нефтяных корпораций, использующих CCS для извлечения большего объёма нефти из истощающихся месторождений, есть экспертиза и технологии, позволяющие быстро масштабировать эту технологию. Climeworks же пока отказывается от такого сотрудничества, считая, что это повредит имиджу и независимости компании.

«Я думаю, что это наше большое преимущество: многие клиенты отдают нам должное и выбирают нас именно потому, что мы с этим не ассоциируемся», – говорит Ян Вурцбахер.

Основатели Climeworks – Кристоф Гебальд и Ян Вурцбахер

Деньги – не главное

Казалось бы, все вводные говорят о том, что совместное предприятие Climeworks и Carbfix нежизнеспособно, по крайней мере без щедрых и безвозмездных финансовых вливаний извне. И уж точно ни о каком масштабировании не может быть и речи.

И всё же г-да Гебальд и Вурцбахер вынашивают наполеоновские планы: по меньшей мере в десять раз увеличить производительность Orca в ближайшие годы, а также построить другую аналогичную установку в другом месте. В числе вариантов расположения – все та же Исландия, Оман и Норвегия.

По данным Международного энергетического агентства, к 2050 году человечеству понадобится ежегодно удалять из атмосферы около 1 млрд тонн СО2 с помощью технологии прямого улавливания, чтобы достичь углеродной нейтральности, когда антропоморфное влияние на объём диоксида углерода в воздухе сведено к нулю.

Изначально Climeworks ставили себе целью к 2025 году улавливать 1% годового объёма выбросов, или около 300 млн. тонн в год. Сейчас же компания умерила амбиции, снизив целевой показатель и сместив сроки – к концу нынешнего десятилетия они планируют извлекать 500 тыс. тонн СО2.

«Сроки сдвигаются. На то, чтобы с нуля выстроить индустрию, нужно больше времени, – говорит Ян Вурцбахер. – Но уже сейчас спрос на углерод, извлечённый Orca, столь высок, что мы решили за ближайшие три года увеличить мощность установки в десять раз».

«Пока этого рынка в нужных объёмах не существует, но его необходимо создать как можно быстрее, – продолжает его партнёр Кристоф Гебальд. – Эта фабрика вполне может стать образцом для дальнейшего масштабирования и индустриализации этой сферы».

Пока всё упирается в себестоимость продукта и основатели Climeworks это хорошо понимают. Нынешний показатель в $1 тыс. за тонну отражает, с одной стороны, значительную долю ручного труда – Orca собрали практически вручную. С другой, существенную энергоёмкость процесса улавливания, которая, впрочем, в перспективе может быть снижена.

«Когда люди впервые слышат такие цифры, они могут подумать: «О, да это дорого!» Но это смотря с чем сравнивать, – говорит г-н Гебальд. – В той же Калифорнии правительство штата субсидирует электрокары примерно на $450-500 с каждой тонны углеродных выбросов, которых удалось избежать за время эксплуатации автомобиля».

В долгосрочной перспективе создатели установки ожидают, что стоимость «пойманного» СО2 упадёт. К 2030 году она могут составить $200-300 за тонну, а к концу следующего десятилетия опустится до $100-150. На этом уровне бизнес Climeworks станет прибыльным.

«Это и есть главная проблема – сделать процесс достаточно дешёвым. И у нас есть причины полагать, что это возможно, – отмечает директор программы Carbon Mitigation Initiative в Принстонском университете Стивен Пакала. – Если бы технология позволяла достичь цены в $100 за тонну, а авиационная индустрия платила, чтобы изъять из атмосферы выбросы от авиационного топлива, это повысило бы цену на топливо на вполне приемлемую величину – около $1 за галлон. В таком случае эта новая технология могла бы стать основой для большого бизнеса».

Люди и обещания

Участники проекта не скрывают, что на текущем этапе деньги для них не главное.

«Себестоимость тонны уловленного СО2 для нас менее важна, чем знания, которые мы получим в ходе реализации проекта, чтобы впоследствии масштабировать его», – говорит Ян Вурцбахер.

Carbfix, со своей стороны, находит расширение сотрудничества с Climeworks вполне перспективным.

«Мы не достигнем целей по климату без масштабной индустрии по улавливанию и хранению углерода, – говорит Эдда Арадоттир. – Одна только Исландия может хранить в своих недрах в 100 раз больше, чем нужно, чтобы выполнить условия Парижского соглашения».

Эдда Арадоттир

Международное экспертное сообщество также настроено к подобным проектам благосклонно. Межправительственная группа по изменению климата при ООН считает технологии CCS неотъемлемой частью решения климатической проблемы. В большинстве сценариев, предложенных экспертами, человечество должно улавливать миллиарды тонн СО2 ежегодно, и одновременно кардинально снижать уровень выбросов, чтобы удержать глобальное потепление в пределах 1,5°C относительно доиндустриального периода.

«Если мы заглянем в недалёкое будущее – в середину нынешнего столетия, одну вещь мы увидим совершенно отчетливо: чтобы достичь нулевого уровня (выбросов), нужно в существенных масштабах улавливать углерод, – полагает председатель Исследовательского института Грэнтама в Лондоне Николас Стерн. – И это понадобится нам очень скоро».

Впрочем, есть и другие мнения. Минувшим летом в MIT Technology review (издание Массачусетского технологического института) вышла статья под заголовком «Хайп вокруг улавливания углерода становится опасным», общий смысл которой в том, что повальное «увлечение улавливанием» отвлекает от главного: необходимости срочно и радикально снижать уровень выбросов.

«Эта тема становится настолько заметной, столько людей ей увлечены, а ведь многое из того, что предлагается – просто чепуха, – говорит один из собеседников MIT Tech, гарвардский ученый и основатель компании Carbon Engineering Дэвид Кейт. – Всё это вносит сумятицу и отвлекает от действительно срочных и эффективных мер, необходимых для сокращения выбросов».

«Вы видите множество людей, делающих серьёзные обещания, но они понятия не имеют, как их выполнить», – согласен с ним директор Центра отрицательных углеродных выбросов (Center for Negative Carbon Emissions) при Университете Аризоны Клаус Лакнер.