Kina søker Mastery of Carbon Capture og Storage


ERDOS, Kina - Shenhua Group Corp., en av Kinas kullgiganter, har bygget mye av sin suksess på bekostning av klimaendringer. Hvert år graver selskapet hundrevis av millioner tonn kull ute av bakken og selger denne karbonintensive energikilden i hele Kina. I mellomtiden bruker sine egne planter et par millioner tonn for å generere kraft og kjemikalier, og frigjør en massiv mengde klimaskadelig gass inn i luften. Me

ERDOS, Kina - Shenhua Group Corp., en av Kinas kullgiganter, har bygget mye av sin suksess på bekostning av klimaendringer. Hvert år graver selskapet hundrevis av millioner tonn kull ute av bakken og selger denne karbonintensive energikilden i hele Kina.

I mellomtiden bruker sine egne planter et par millioner tonn for å generere kraft og kjemikalier, og frigjør en massiv mengde klimaskadelig gass inn i luften.

Men nå skifter Shenhua sitt kurs. Hensikten er skjult i en kull-til-væskefabrikk her, dypt i Nord-Kinas Gobi-ørken. Arbeidere oppvarmer, trykker og prosesserer kull i diesel og andre nødvendige drivstoff, og etterlater flytende karbondioksid som biprodukt. Deretter kjører store kjøltankvogner inn og bærer det biproduktet til en åsside 10 kilometer unna.

Der blir CO2 nedpumpet under trykk i en brønn og lagret under jorden så dypt som 8000 fot. Gjennom dette prosjektet sier selskapet at det har forhindret at minst 46 000 tonn CO2 kommer inn i atmosfæren siden 2011.

Mengden utslipp av CO2 som Shenhua har forhindret, virker liten, men det er et symbol på Kinas kontinuerlige innsats for å utvikle en banebrytende teknologi som kalles karbonfangst, utnyttelse og lagring, eller CCUS. Kina startet for noen år siden og har nå flere pilotprosjekter ved hjelp av ulike teknikker som går over hele nasjonen.

Noen få hundre miles sør for Shenhua-prosjektet, en annen kinesisk energigigant, ENN Group, satser på en grønn, encellet organisme for å redusere karbonutslipp.

I et drivhuslignende laboratorium flyter karbondioksid fanget fra et nærliggende kullkraftverk i hundrevis av rør og blir en viktig matforsyning for mikroalger. Mens du fortærer en av kullens forurensninger, kan de oljerike algerene senere brukes til å lage biodrivstoff.

Og i Beijing og Shanghai, har Kina Huaneng Group Corp sine kullkraftverk med karbonfangstsystemer og selger den innfangne ​​gassen til produsenter av brus. Flyttet var på regjeringens rekkefølge for å grønne bildet av Beijing-OL og Shanghai World Expo. Selskapet fortsetter å presse frem og planlegger å fange 60 prosent av karbonutslippene i sitt Tianjin-baserte nybygde kraftverk innen 2016.

Mye forventes av CCUS-teknologi. Bedrifter her håper å bruke den til å takle Kinas strammende klimagassregulering. Politikere og klimaktivister ser det som et svar på et avgjørende spørsmål: Hvordan kan et land som i stor grad løper - og vil fortsette å kjøre - på kull, bidra til kampen mot klimaendringer?

En stein, to fugler
Kina har lenge vært hekta på kull. I 2009 forbruket det nesten like mye kull som resten av verden kombinert. Og selv om nasjonen de siste årene har presset hardt for å bruke annen energi, betyr det at man installerer mer vind og vannkraft enn andre steder, sier eksperter som ikke vil riste kulls posisjon som kongen av Kinas energi.

Et forskningspapir fra 2009 publisert i tidsskriftet Energy Procedia forutsier at selv om Kina oppnår 2030-målet om energieffektivisering og ren energiforbruk, kommer mer enn halvparten av strømforsyningen fremdeles av kull. Så nasjonen må finne en måte å redusere karbondioksidet som kullforbrukerne avgir.

Men å redusere Kinas egne utslipp kan være et gunstig sidenotat til et større mål: markedsføring av CCUS-teknologi til andre land.

Det internasjonale energibyrået (IEA) bemerket i sin rapport fra 2012 at verden vil møte voksende vanskeligheter med å redusere utslippene ved å forbedre energieffektiviteten eller ved å bruke alternative energikilder fordi den hengende frukten i disse arene snart vil bli plukket. Som et resultat viser IEA-scenariet at bruk og lagring av fanget karbon vil trenge mer, noe som bidrar til en femtedel av den globale utslippsreduksjonen fra energisektoren innen 2050.

Beijing har tenkt seg å bli en leder i CCUS. "Den kinesiske regjeringen har aktivt forfulgt og støttet en teknologiutviklingsagenda som raskt tillot Kina å gjøre et gjennombrudd i den nye generasjonen av ulike teknologier, og utviklingen av karbonfangst og lagringsteknologi var i første omgang på denne bølgen, " sa Ellina Levina, en energianalytiker ved Det internasjonale energibyrået.

Beijing ser ut til å komme nærmere det målet. "Lavere kostnadsstruktur og korte tidsplaner for prosjektgodkjennelser og konstruksjon gir grunnlaget for en positiv utsikt over karbonfangst og lagringsutvikling i Kina sammenlignet med andre deler av verden, " tilføyde Levina. "Hvis denne dynamikken fortsetter, har Kina muligheten til å bli eksportør av karbonfangst og lagringsteknologi."

Allerede er det tidlige tegn på en slik trend. Det kinesiske verktøyet selskapet Huaneng og det amerikanske selskapet Duke Energy Corp, inngikk en samarbeidsavtale i år, og krever en undersøkelse for å avgjøre muligheten for å anvende Huanengs karbonfangstprosess ved Duke Energys kullkraftverk i Indiana.

"Huaneng er en global leder innen flere områder av CCUS, " sa Julio Friedmann, sjefens energiteknolog ved Lawrence Livermore National Laboratory, som bidrar til å vurdere teknologien. I karbonfangst, kjernen i denne dyre teknologien, viser statistikk Huaneng har allerede klart å redusere kostnadene til et nivå som virker utenfor noen av sine jevnaldrende.

'Vi fanger urenheter'
Mens Huaneng leder veien for å fange karbon til kullkraftverk, en industri som tradisjonelt er bundet til CCUS, prøver den kinesiske kullgiganten Shenhua å vedta CCUS-teknologi i en ny sektor: fabrikker som produserer kjemikalier ut av kull.

Sammenlignet med kullkraftverk, kull-til-kjemikalier fabrikker fange enklere CO2 fra industriavfall. Det skyldes at mer enn 80 prosent av deres industriavfall er karbondioksid; I kontrast er figuren mindre enn 20 prosent i kraftverkene, sa Wang Yongsheng, ingeniør av Shenhua's karbonfangst og lagringsprosjekt.

"Forskjellen mellom kullkraftverk og kull-til-kjemikalier fabrikker er at de fanger CO2, vi fanger urenheter, " sa Wang Wang.

Mindre arbeid som kreves for å fange samme mengde CO2 resulterer i å redusere kostnadene ved bruk av CCUS-teknologi, noe som gjør kull-til-kjemikalier fabrikker en lovende sektor for å redusere karbonutslipp. Og de må.

På grunn av stigende priser på råolje, et tradisjonelt råmateriale som brukes til å lage kjemikalier, har antall fabrikker som produserer kjemikalier ut av kull, økt landsomfattende. Så har mengden karbondioksid de gir ut. Kinas kull-til-kjemikalieindustri står for 3 prosent av landets totale utslipp. Og i 2020 kan utslippene vokse fire ganger, dersom alle anvendte prosjekter får fremgang fra regjeringen, sier Tian Yajun, en forsker ved Shenhua National Institute of Clean and Low Carbon Energy.

Politikere er klar over denne trusselen. Nasjonale utviklings- og reformkommisjonen, Kinas toppnivå statsplanleggingsbyrå, sa i 2009 at alle de nye kull-til-kjemikaliefabrikkene i Kina må legge fram planer om hvordan de kan redusere sine fremtidige utslipp når de søker om byggetillatelser.

For Shenhua, som er knyttet til karbonfangst og lagring. Selskapet vurderer nå å starte et annet pilotprosjekt i Erdos for å teste teknologien i større skala.

Slår kostnadsbarrieren
Men Shenhua vil ikke gå for langt. Kull-til-væskefabrikken i Erdos avgir mer enn 2 millioner tonn karbondioksid hvert år; bare 5 prosent av det blir begravet under jorden. Hva har stoppet selskapet fra å begrave mer av gassen eller utvide teknologien til flere av sine planter, er bare mangel på penger.

Allerede har oppkjøpet av Shenhua sine 300.000 ton karbonfangst og lagringsprosjekt kostet mer enn 32 millioner dollar. Og for hvert tonn karbondioksid det fanger og lagrer, betaler selskapet $ 47.

Den kinesiske regjeringen har subsidiert en del av denne investeringen. Men det meste av prosjektkostnaden er fortsatt betalt fra selskapets egen lomme. For å være sikker, har Shenhua liten intensjon om å helle all sin fortjeneste i karbonfangst og lagring.

Ming Sung, sjefsrepresentant i Asia for Clean Air Task Force, en Boston-basert ideell gruppe dedikert til å redusere luftforurensning, sa at andre selskaper i Kina konfronterer det samme hindret.

"Manglende økonomisk insentiv er den største hindringen for utviklingen av karbonfangst, utnyttelse og lagringsteknologi, " sa Sung. "Bedrifter gjør ikke ting som de ikke kan tjene penger på."

Det er uklart om det kommende kinesiske karbonhandelsmarkedet, fra neste år, vil tillate bedrifter å handle utslippskreditter generert fra CCUS-prosjekter. Og beløpet de kan selge til næringsmiddelindustrien, er liten sammenlignet med tilførselen av CO2.

Det er også snakk om å levere fanget CO2 til oljeselskaper, som kan injisere gassen i brønner og bruke den til å ekstrahere mer olje. Selv om denne praksisen har blitt utbredt i Nord-Amerika, kan utviklingen i Kina ta tid, da kinesiske CO2-leverandører og oljeselskaper må gjennomgå vanskelige forhandlinger før de jobber sammen, sa Sung.

Helse, jord og vann
Deretter er det miljøhensyn. I en rapport utstedt i 2009 kalte Greenpeace International kullfangst og lagringsteknologi et "falskt håp" for å redde klimaet og sa at "sikker og permanent lagring av CO2 ikke kan garanteres."

Greenpeace hevdet at mens det for øyeblikket ikke er mulig å kvantifisere de eksakte risikoene, har CO2-lekkasje fra undergrunnen potensial til å påvirke omgivelsene, øke farene ved forurenset jord og vann, og til og med kvelning.

Shenhua overvåker lagringsstedet her, som ligger under et felt dekket av blomstrende gule blomster, med instrumenter for å spore forandringer forårsaket av lagret CO2.

Arbeidstakere kontrollerer dataene hver annen time for å analysere hvordan karbondioksid beveger seg under jorden og om det er lekkasjer. Selskapet samler også prøver av jord og grunnvann.

Mens anerkjennelse av risiko i karbonfangst og lagringsteknologi ser Shenhua ingeniører sitt prosjekt som mer av en hjelper, og sier at det kan bidra til å samle inn data og bistå utarbeide regler i denne uregulerte sektoren.

Reprinted from Climatewire med tillatelse fra Environment & Energy Publishing, LLC. www.eenews.net, 202-628-6500

Når det kommer til fotosyntese, utfører planter kvantumberegningOceanic Dead Zones Fortsett å spreAstronautene tar første biter av salat vokst i rommetSoaring City SlickersVil fornyet interessen for kjernefysisk kraft gjenopplive uranindustrien?Hva er neste for NASAs nye astronautklasse?Gå FjerdeTopp Sci / Tech Gaver 2003