محطة طاقة تعمل بالفحم بالقرب من أندروود ، داكوتا الشمالية ، في يناير 2022.
واشنطن بوست عن طريق Getty Images
إذا نظرنا إلى الوراء في بيترا نوفا.
كانت بترا نوفا مظاهرة CCS خارج هيوستن ، بدعم من الحكومة الفيدرالية الأمريكية. CCS تعني التقاط الكربون وتخزينه. في بترا نوفا ، تم التقاط ثاني أكسيد الكربون من مدخنة محطة طاقة تعمل بالفحم وحقنه في حقل نفط قديم لتعزيز إنتاج النفط. جاء الدعم الفيدرالي على شكل وعود لإنقاذ الفحم.
كان مالكو Petra Nova شركة يابانية NRG و JX Nippon. تم تشغيل حقل النفط بواسطة Hilcorp Energy باستخدام عملية تسمى الاسترداد المعزز للنفط ، حيث يعمل ثاني أكسيد الكربون مثل الصابون لتليين وضغط الزيت المتبقي من الصخور المحاصرة فيه.
ابتداء من عام 2017 ، عملت بترا نوفا لمدة 3 سنوات و ادعى لالتقاط أكبر كميات من ثاني أكسيد الكربون في العالم من مداخن حرق الفحم. استعادت بترا نوفا 2٪ من ثاني أكسيد الكربون من غازات العادم. كما أثبت أيضًا أن عملية الاستخراج المعزز للنفط بأكملها كانت قابلة للتطبيق على نطاق تجاري - إذا كان سعر النفط مرتفعًا بدرجة كافية.
ومع ذلك ، كان المشروع مكلفًا ، حيث كلف حوالي 1 مليار دولار مع 195 مليون دولار دفعتها حكومة الولايات المتحدة. لقد كان نجاحًا تقنيًا ولكن عندما انخفض سعر النفط إلى أقل من 50 دولارًا للبرميل ، تم تعليق المشروع في عام 2020. كانت هذه خيبة أمل ووزير الطاقة في ذلك الوقت ، ريك بيري ، أعرب عن أسفه لأن محاولة توفير الفحم عبر احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه كانت مثل رمي الجيلي على الحائط على أمل أن يلتصق الكثير منه.
باعت NRG حصتها البالغة 50٪ إلى Nippon مقابل 3.6 مليون دولار في نهاية عام 2022. وبهذا السعر بدا الأمر وكأنه سرقة. نيبون هي المالك الوحيد الآن. هدف نيبون هو مساعدة شركتها الأم ، Eneos Holdings ، لتصبح خالية من الكربون بحلول عام 2040. ومن غير الواضح ما إذا كانت شركة Hilcorp ستشارك.
مكونات مشروع بترا نوفا خارج هيوستن ، تكساس.
جيليان فيليكس
أربع معوقات أمام احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه.
في الصورة الأكبر لاحتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون ، توجد أربع عوائق أمام إنقاذ محطات الطاقة التي تعمل بالفحم والفحم ، مثل إعادة إطلاق بترا نوفا.
العقبة 1: يفضل الكثيرون التخلص التدريجي من الفحم ، لأنه وقود احتراق متسخ يؤدي إلى تلوث كل من الغلاف الجوي السفلي (الضباب الدخاني) والعلوي (غازات الدفيئة). انتهى مؤتمر COP26 في جلاسكو عند 197 دولة من أصل 200 مشارك وافقت على صياغة "التخلص التدريجي" من الفحم.
تراجعت الصين والهند ، وكلاهما مستخدم لكميات هائلة من الفحم ، وثلاث دول أخرى عن صياغة "التخلص التدريجي" من الفحم خلال الساعة الأخيرة فقط من المؤتمر ، لأنهم يريدون توفير طاقة رخيصة للصناعات الجديدة والانتقال أعداد كبيرة من السكان إلى مستوى معيشة أعلى - تمامًا كما فعل الغرب منذ عقود.
العقبة 2: تمتلك الولايات المتحدة والعالم سعة تخزين لاحتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يستمر لآلاف السنين. ولكن وفقًا لشركة Rystad Energy ، سيحتاج العالم إلى ضخ حوالي 9 مليارات طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنويًا بحلول عام 2. وهذا يتطلب 20٪ نمو سنوي لعقود من الزمان للتوسع من الحقن الحالية.
An صناعة جديدة هائلة لاحتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون يجب أن يتم إنشاؤها - على الأقل بحجم صناعة النفط والغاز الحالية وربما ضعف حجمها. سيكون إنتاج الوقود الأحفوري وصناعة احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه معًا مرهقًا ومكلفًا للغاية وبالتالي من غير العملي لشركات الطاقة إدارتها مقارنةً بتطوير الطاقات المتجددة.
العقبة 3: عملية احتجاز وتخزين الكربون معقدة ومكلفة. أولاً ، عليك فصل ثاني أكسيد الكربون عن الغازات الأخرى الموجودة في العادم من الفحم المحترق. ثانيًا ، يجب تنظيف غازات ثاني أكسيد الكربون وضغطها ونقلها ، على أمل أن يتم ذلك عبر خط أنابيب ، إلى حقل نفط قديم مناسب (يوجد الكثير منها في الولايات المتحدة والعالم). ثالثًا ، يجب حقن ثاني أكسيد الكربون بشكل أو بآخر بشكل مستمر عن طريق الآبار التي يزيد عمقها عن 2 قدم. رابعًا ، يحتاج ثاني أكسيد الكربون إلى ضمان أنه لن يتسرب عبر الغطاء الصخري ويلوث طبقات المياه الجوفية.
أنفقت وزارة الطاقة الأمريكية أكثر من مليار دولار لدراسة مشاريع احتجاز الكربون منذ عام 1 ، حسب مكتب المساءلة الحكومي (مكتب المساءلة الحكومية) في عام 2021. على الرغم من النجاحات المتفاوتة ، فشل 8 من 11 مشروعًا ، وركز معظمها على محطات توليد الطاقة بالفحم.
العقبة 4. تتقوض الفوائد المناخية لمشروع احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه مثل بترا نوفا في حياته الأولى إذا تم استخدام حقن ثاني أكسيد الكربون لإطالة عمر حقل نفط. يؤدي إنتاج الزيت المعزز ، عند حرقه ، إلى زيادة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG) التي تتصدى للانبعاثات التي يتم توفيرها من حرق الفحم.
منظور النفط الكبير.
على الرغم من أن صناعة النفط والغاز لا تركز على الفحم ، إلا أن لديهم اهتمامات عميقة في الحفاظ على إنتاجهم من النفط والغاز ، مما يعني معالجة غازات الدفيئة الناتجة عن حرق النفط والغاز. توفر صناعة النفط والغاز وحدها 57٪ من طاقة العالم و 50٪ من غازات الاحتباس الحراري في العالم.
لكن تم الإبلاغ للتو عن أرباح شركات النفط الكبرى لعام 2022 بالكامل ، وهي أعلى بكثير في عام عندما بلغ متوسط أسعار النفط حوالي 100 دولار / برميل وكانت أسعار الغاز أعلى مما كانت عليه في العقد السابق.
حققت جميع الشركات الكبرى أرباحًا قياسية في عام 2022 ، حيث حقق الستة الأوائل ما يقرب من 220 مليار دولار في المجموع وأكثر من الضعف في الأرباح خلال العام الأكبر التالي ، 2018. 220 مليار دولار عبارة عن بنك Fort-Knox من الأموال التي يمكن استثمارها جزئيًا في مصادر الطاقة المتجددة. إكسون موبيل
كما هو الحال مع معظم الشركات الكبرى ، فإن الهدف الرئيسي هو تحقيق ربح ، وترتفع الأرباح عندما يطلب العالم المزيد من النفط والغاز. يُنظر إلى احتجاز الكربون وتخزينه على أنه فتحة هروب لأنه يسمح للنفط الكبير بمواصلة إنتاجه من النفط والغاز ، مع كل فوائده من أمن الطاقة والوظائف والبنزين الرخيص - وهو أمر له ما يبرره بشكل خاص مع حرب روسيا على أوكرانيا.
إكسون موبيل يتم تخزين 9 ملايين طن من ثاني أكسيد الكربون كل عام ، أي ما يعادل 2 مليون من انبعاثات عوادم السيارات كل عام. ال عملية LaBarge CCS في وايومنغ يلتقط ما يقرب من 20٪ من إجمالي ثاني أكسيد الكربون من صنع الإنسان2 أسرت في العالم كل عام.
بدءًا من عام 2022 ، تخطط الشركة لاستثمار 3 مليارات دولار في 20 مرفقًا جديدًا لاحتجاز الكربون وتخزينه ، و 15 مليار دولار على مدى 6 سنوات في خطط منخفضة الكربون بما في ذلك الهيدروجين والوقود الحيوي وكذلك احتجاز الكربون وتخزينه. واقترحوا أيضًا خطة بقيمة 100 مليار دولار لنشر تكنولوجيا احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في مشروع مشترك مع مجموعة واسعة من مؤسسات الأعمال في ساحل الخليج.
الصين والهند.
حل "التخلص التدريجي" من الفحم محل "التخلص" بناءً على طلب الهند والصين في COP26. على مدى تاريخه ، دفع الفحم إلى التوسع الصناعي وساعد في انتشال الملايين من الفقر لأنه قدم طاقة رخيصة ويمكن الاعتماد عليها. لا يزال يفعل ذلك في الهند والصين اللذان يحاولان تحقيق القفزات الاقتصادية التي حققتها الولايات المتحدة والغرب منذ سنوات.
سيكون أحد الفائزين المحتملين هو إعادة بدء Petra Nova للتوصل إلى طريقة غير مكلفة وفعالة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من مئات وآلاف من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم والتي نشرتها الصين والهند ودول أخرى متخلفة.
قد يسمح هذا لمثل هذه الدول بتقديم أهدافها المتأخرة المتمثلة في صافي انبعاثات غازات الدفيئة الصفرية: حاليًا 2060 للصين و 2070 للهند ، مقارنةً بعام 2050 بناءً على اتفاقيات باريس 2015.
الوجبات الجاهزة.
تكاليف احتجاز وتخزين ثاني أكسيد الكربون مرتفعة ومن المحتمل أن تتطلب تسعير الكربون أو آلية أخرى لتعزيز تطبيقها. خصص مشروع قانون البنية التحتية في الولايات المتحدة 12 مليار دولار ، وزاد قانون خفض التضخم من الإعفاءات الضريبية ، كحوافز لتطوير احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في الولايات المتحدة.
على الرغم من ذلك ، فإن تكلفة إنتاج الوقود الأحفوري جنبًا إلى جنب مع احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه ستجعل الوقود الأحفوري أكثر تكلفة من مصادر الطاقة المتجددة.
في النهاية ، الطلب على سوف يسقط الوقود الأحفوري في الولايات المتحدة والعالم بسبب كهربة المركبات والطاقة المتجددة لتحل محل محطات الطاقة الأحفورية ، وهذا سيقلل من الحاجة إلى احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه.
لن يكون احتجاز الكربون وتخزينه قادراً على إنقاذ صناعة النفط والغاز الأمريكية في شكلها الحالي. لكن إعادة بدء بترا نوفا قد تفتح الباب لتقليل انبعاثات الكربون من العديد من محطات الطاقة في الصين والهند الذين يقولون في الوقت الحالي إنهم لن يقتربوا حتى من تحقيق انبعاثات صافية صفرية بحلول عام 2050.
المصدر: https://www.forbes.com/sites/ianpalmer/2023/02/20/second-shot-at-carbon-capture-from-coal-burner-to-revive-oil-reservoir-in-texaspetra- نوفا دو أوفر /