Нефтяные насосы и трубопроводы заполонили нефтеносное месторождение Элк-Хиллс в Калифорнии — засушливый участок земли в южной части Центральной долины, над которым залегают одни из богатейших в стране запасов ископаемого топлива.
Добыча нефти в штате неуклонно снижается на протяжении десятилетий, поскольку технологические рабочие места процветают, а законодатели вводят строгие экологические нормы и климатические правила. Компании, города и жители округа Керн, где уровень бедности составляет около 18%, становятся все более отчаянными в поиске новых экономических возможностей. Они растут.
В конце прошлого года California Resources Corporation (CRC), один из крупнейших производителей нефти и газа в штате, получила предварительные разрешения от Агентства по охране окружающей среды США (EPA) на разработку нового типа скважин на этом нефтяном месторождении, которое, по утверждению компании, как раз и сможет обеспечить эти возможности. В случае окончательного одобрения регулирующими органами компания намерена пробурить серию скважин на глубину до обширного осадочного образования примерно в 6000 футов под поверхностью, где она будет закачивать десятки миллионов метрических тонн углекислого газа для его постоянного хранения.
Вероятно, это будут первые в Калифорнии так называемые скважины класса VI (Class VI), специально предназначенные для секвестрации парникового газа, вызывающего потепление планеты. Но по всему штату, по всей стране и по всему миру ожидается появление множества аналогичных проектов по хранению углерода. Эта тенденция обусловлена растущими государственными субсидиями, нависающими национальными климатическими целями и снижением доходов и роста в традиционной нефтегазовой отрасли.
С начала 2022 года такие компании, как CRC, подали в США только около 200 заявок на разработку скважин этого нового типа. Это один из самых очевидных признаков того, что улавливание загрязнения углекислым газом от промышленных и энергетических объектов вместо его выброса в атмосферу вот-вот станет гораздо более крупным бизнесом.
Сторонники надеются, что это станет началом своеобразного обратного нефтяного бума, который положит начало процессу, посредством которого мир в конечном итоге захоронит больше парниковых газов, чем добавляет в атмосферу. Они утверждают, что внедрение улавливания и хранения углерода (CCS) является неотъемлемой частью любого плана по быстрому сокращению выбросов. Отчасти это связано с тем, что модернизация огромной существующей мировой инфраструктуры оборудованием для очистки углекислого газа может быть быстрее и проще, чем полная перестройка каждой электростанции и завода. CCS может быть особенно полезным способом сокращения выбросов в некоторых отраслях тяжелой промышленности, таких как производство цемента, удобрений и целлюлозно-бумажное производство, где нет масштабируемых и доступных способов производства важнейших товаров без выделения углекислого газа.
«В правильном контексте CCS экономит время, экономит деньги и снижает риски», — говорит Хулио Фридманн, главный научный сотрудник Carbon Direct и бывший заместитель помощника министра Управления по ископаемому топливу Министерства энергетики.
Однако противники настаивают, что эти усилия продлят срок службы установок на ископаемом топливе, позволят продолжаться загрязнению воздуха и воды, а также создадут новые риски для здоровья и окружающей среды, которые могут непропорционально затронуть неблагополучные сообщества вокруг этих проектов, включая те, что находятся рядом с нефтеносным полем Элк-Хиллс.
«Именно крупные нефтяные компании предлагают и финансируют большинство этих проектов», — говорит Кэтрин Гарупа, исполнительный директор Coalition for Central Valley Air Quality (Коалиция за качество воздуха Центральной долины), которая отслеживает всплеск заявок на проекты по хранению углерода в округе. «Они видят в этом способ продлить сохранение статус-кво и позволить себе быть углеродно-нейтральными на бумаге, продолжая при этом вести ту же старую грязную практику».
Медленный старт
Правительство США начало контролировать нагнетательные скважины в 1970-х годах. Растущее число компаний начало закачивать отходы под землю, что вызвало поток судебных исков о загрязнении воды и принятие ряда важных законов, направленных на обеспечение чистоты питьевой воды. EPA разработало стандарты и правила для различных типов скважин и отходов, включая глубокие скважины класса I для опасных или даже радиоактивных отходов и более мелкие скважины класса V для неопасных жидкостей.
В 2010 году, на фоне усилий федерального правительства по созданию стимулов для отраслей промышленности по улавливанию большего количества углекислого газа, агентство добавило скважины класса VI для секвестрации CO2. Чтобы претендовать на участие, предлагаемое месторождение скважины должно обладать подходящей геологией: глубокий пласт пористых пород, способный вместить молекулы углекислого газа, расположенный под слоем непроницаемой «покрывающей породы», такой как сланец. Резервуар также должен располагаться значительно ниже любых водоносных горизонтов, чтобы не загрязнять запасы питьевой воды, и находиться на достаточном удалении от линий разломов, чтобы уменьшить вероятность того, что землетрясения могут создать пути для утечки парникового газа.
Программа секвестрации углерода стартовала медленно. По состоянию на конец 2021 года в эксплуатации находилось всего две нагнетательные скважины класса VI, а на рассмотрении регуляторов находилось 22 заявки.
Однако с тех пор наблюдается всплеск предложений — как в EPA, так и в трех штатах (Северная Дакота, Вайоминг и Луизиана), которые получили разрешение самостоятельно утверждать такие скважины. Clean Air Task Force, бостонский аналитический центр по энергетической политике, который отслеживает такие проекты, сообщает, что в настоящее время поступает более 200 заявок.
Что изменилось — это федеральные стимулы. Закон о снижении инфляции (IRA) 2022 года резко увеличил налоговые кредиты, доступные за постоянное хранение углекислого газа в геологических формациях, повысив их с 50 до 85 долларов за тонну, когда он улавливается с промышленных и энергетических установок. Кредит вырос с 50 до 180 долларов за тонну, когда парниковый газ поступает из установок прямого улавливания воздуха — другой технологии, которая высасывает парниковые газы из атмосферы. Налоговые кредиты позволяют компаниям напрямую сокращать свои обязательства по федеральным налогам, что может покрыть дополнительные расходы на CCS в растущем числе секторов.
Отдельный Закон о двухпартийной инфраструктуре также предусмотрел миллиарды долларов на демонстрационные и пилотные проекты по улавливанию углерода.
Огромный бонус от налоговых кредитов
CRC стала независимой компанией в 2014 году, когда Occidental Petroleum, один из крупнейших в мире производителей нефти и газа, выделила ее вместе со многими своими калифорнийскими активами. Но новая компания быстро столкнулась с финансовыми трудностями, подав заявление о банкротстве в 2020 году на фоне падения спроса на энергию на ранних этапах пандемии COVID-19. Она вышла из него несколькими месяцами позже после реструктуризации долга, конвертации займов в капитал и привлечения новых кредитных линий.
В следующем году CRC создала дочернюю компанию по управлению углеродом — Carbon TerraVault — воспользовавшись возникающей возможностью для развития нового бизнеса по закачке углекислого газа обратно под землю, как для себя, так и для клиентов. Компания заявляет, что ее также мотивировала возможность «способствовать переходу в сфере энергетики и сдерживать повышение глобальной температуры до 1,5°C».
CRC не ответила на запросы издания MIT Technology Review.
В своей заявке в EPA компания, базирующаяся в Лонг-Бич, Калифорния, утверждает, что сотни тысяч тонн углекислого газа будут первоначально улавливаться ежегодно с газоочистной установки в районе Элк-Хиллс, а также с запланированного завода по производству водорода из природного газа. Газ очищается и сжимается перед закачкой под землю.
Компания заявляет, что четыре скважины, на которые она получила предварительные разрешения, смогут хранить около 1,5 миллиона тонн углекислого газа в год с этих и других объектов, при общей мощности в 38 миллионов тонн в течение 26 лет. CRC утверждает, что проекты создадут местные рабочие места и помогут штату достичь насущных климатических целей.
«Мы стремимся поддерживать штат в достижении углеродной нейтральности и развитии более устойчивого будущего для всех жителей Калифорнии», — заявил Франциско Леон, генеральный директор CRC, комментируя проект решения EPA в своем заявлении.
Однако эти скважины — лишь начало планов компании по управлению углеродом: Carbon TerraVault подала заявки на разработку еще 27 скважин для хранения углерода по всему штату, включая еще две в Элк-Хиллс, согласно трекеру разрешений EPA. Если все они будут одобрены и разработаны, это превратит дочернюю компанию в крупного игрока в формирующемся бизнесе по хранению углерода — и обеспечит ей огромный доход от федеральных налоговых кредитов.
Проекты по секвестрации углерода могут претендовать на 12 лет федеральных субсидий. Если Carbon TerraVault будет закачивать полмиллиона тонн углекислого газа в каждую из 31 заявленной скважины в течение этого периода, проекты могут получить налоговые кредиты на сумму более 15,8 миллиардов долларов.
Эта цифра не учитывает инфляцию и предполагает, что компания выполнит самые строгие требования закона и будет получать весь углекислый газ только с промышленных объектов и электростанций. Сумма может значительно возрасти, если компания будет закачивать больше этого объема в скважины или если значительная часть углекислого газа будет получена за счет прямого улавливания из воздуха.
Chevron, BP, ExxonMobil и Archer Daniels Midland, крупный производитель этанола, также подали заявки на скважины класса VI для EPA и могут претендовать на получение значительных субсидий IRA.
Конечно, получение разрешений регулирующих органов занимает годы, и не каждый предложенный проект в конечном итоге будет реализован. Задействованным компаниям все равно придется привлекать финансирование, устанавливать оборудование для улавливания углерода на загрязняющих объектах и во многих случаях строить трубопроводы для углекислого газа, требующие отдельных разрешений. Однако увеличение налоговых кредитов IRA может стимулировать дополнительное ежегодное хранение или использование углекислого газа в США в объеме до 250 миллионов метрических тонн к 2035 году, согласно последним данным проекта REPEAT, возглавляемого Принстоном.
«Это золотая лихорадка», — говорит Гарупа. «Нам навязывают это как «о, это для достижения климатических целей». Но если мы «не будем делать это благоразумно и по-настоящему стремиться к реальному сокращению выбросов в первую очередь», — добавляет она, — то это всего лишь отвлечение внимания от других видов климатических действий, необходимых для предотвращения опасных уровней потепления».
Учет углерода
Даже если CCS поможет снизить выбросы в целом, чистая климатическая выгода от любого конкретного проекта будет зависеть от множества факторов, включая то, насколько хорошо он будет разработан и управляться, а также от других изменений, которые он вызовет во всей сложной, взаимосвязанной энергетической системе с течением времени.
Примечательно, что установка оборудования для улавливания углерода на заводе не улавливает все загрязняющие вещества. Разработчики проектов, как правило, нацелены примерно на 90%. Таким образом, если вы строите новый объект с CCS, вы увеличиваете выбросы, а не сокращаете их, по сравнению с текущим положением дел.
Кроме того, процесс улавливания углерода требует большого количества энергии для работы, что может значительно увеличить выбросы парниковых газов и других загрязнителей в других местах, например, за счет дополнительной генерации на газовых электростанциях в сети. Плюс дополнительные налоговые льготы могут сделать экономически выгодным для компании продолжать эксплуатацию ископаемой электростанции, которую она в противном случае закрыла бы, или эксплуатировать объекты дольше, чтобы генерировать больше углекислого газа для захоронения.
Все неуловленные выбросы, связанные с этими изменениями, могут свести на нет, если не полностью компенсировать, любую углеродную выгоду от внедрения CCS, говорит Дэнни Калленвард, старший научныйтрудник Центра энергетической политики Кляйнмана в Пенсильванском университете.
Но ничего из этого не имеет значения, когда речь идет о субсидиях на хранение углерода. По его словам, предприятия могут даже использовать сэкономленные средства для расширения своей традиционной нефтегазовой деятельности.
«Речь идет не о чистом климатическом воздействии — речь идет о валовых тоннах, которые вы закапываете под землю», — говорит Калленвард о налоговых кредитах.
A исследование, опубликованное в прошлом году, вызвало тревогу по поводу того, как это может проявиться в ближайшие годы, отмечая, что IRA может потребовать от США выделения сотен миллиардов и триллионов долларов в виде налоговых кредитов для электростанций, добавляющих CCS. В исследованных сценариях эти проекты в совокупности могут обеспечить сокращение выбросов до 24% или увеличение до 82%. Разница в значительной степени зависит от того, насколько стимулы изменят производство энергии и в какой степени они продлят срок службы угольных и газовых электростанций.
Соавтор Эмили Груберт, доцент Университета Нотр-Дам и бывший заместитель помощника министра Министерства энергетики, подчеркнула, что регуляторы должны тщательно учитывать эти сложные, каскадные последствия выбросов при рассмотрении вопроса об одобрении таких предложений.
«Невнимательное отношение к этому рискует потерей потенциально триллионов долларов и миллиардов тонн выбросов парниковых газов, не говоря уже о доверии и доброй воле американской общественности, которая вполне скептически относится к этим потенциально критически важным технологиям», — написала она в своей колонке в отраслевом издании Utility Dive.
Глобальные цели
Другие страны и регионы также ускоряют усилия по улавливанию и хранению углерода в рамках своих более широких усилий по снижению выбросов и борьбе с изменением климата. ЕС, выделивший десятки миллиардов евро на ускорение развития CCS, работает над созданием мощностей по хранению 50 миллионов тонн углекислого газа в год к 2030 году, согласно отчету Global CCS Institute за 2023 год.
Аналогичным образом, Япония надеется секвестрировать 240 миллионов тонн ежегодно к 2050 году, а Саудовская Аравия — 44 миллиона тонн к 2035 году. По данным отраслевой торговой ассоциации, на момент публикации в мире действовало 41 предприятие CCS, а еще 351 находилось в разработке.
A. Несколько американских объектов десятилетиями улавливают углекислый газ для различных нужд, включая переработку или производство природного газа, аммиака и кальцинированной соды, которая используется в мыле, косметике, пищевой соде и других товарах.
Но Бен Гроув, менеджер по хранению углерода в Clean Air Task Force, говорит, что увеличение субсидий в рамках IRA сделало CCS экономически выгодным для многих секторов промышленности в США, включая химическую, нефтехимическую, водородную, цементную, нефтяную, газовую и этаноловую переработку, а также сталелитейную промышленность, по крайней мере, в нижней границе расчетных диапазонов затрат.
Во многих случаях доступных субсидий все еще будет недостаточно для полного покрытия дополнительных затрат на CCS на электростанциях и некоторых других промышленных объектах. Но общая надежда состоит в том, что эти федеральные программы помогут компаниям масштабировать и оптимизировать эти процессы с течением времени, снижая стоимость CCS и делая его осуществимым для большего числа секторов, говорит Гроув.
«Вопреки всем доказательствам»
Помимо газоочистных установок и водородных заводов, по словам CRC, еще одним источником уловленного углекислого газа могут стать их собственные электростанции в Элк-Хиллс, работающие на природном газе, добытом на этом месторождении. Компания заявляла, что намерена модернизировать предприятие для улавливания 1,5 миллиона тонн выбросов в год.
Еще одним источником могут стать предприятия по производству возобновляемого топлива, что может включать биоперерабатывающие заводы, паровые генераторы и запланированное предприятие по прямому улавливанию воздуха, которое будет разрабатывать стартап по удалению углерода Avnos, согласно заявке EPA. Carbon TerraVault входит в консорциум, в который входят Avnos, Climeworks, Southern California Gas Company и другие, который предложил создать центр прямого улавливания воздуха (DAC Hub) в округе Керн, где расположено месторождение Элк-Хиллс. В прошлом году Министерство энергетики выделило так называемому California DAC Hub почти 12 миллионов долларов на проведение проектно-изыскательских работ для установок прямого улавливания воздуха.
CCS может быть полезным инструментом для отраслей тяжелой промышленности, которые действительно трудно «очистить», но, по большей части, это не то, что предлагает CRC, — говорит Наталья Оспина, юридический директор Центра по вопросам расы, бедности и окружающей среды, организации, занимающейся защитой прав потребителей в Делано, Калифорния.
«Первоначальным источником будет само месторождение Элк-Хиллс и завод, который очищает газ в первую очередь», — говорит она. «Это лишь позволит им продлить срок службы нефтегазовой промышленности в округе Керн, что противоречит всем имеющимся у нас доказательствам относительно того, как мы должны реагировать на климатический кризис».
Критики проекта также опасаются, что некоторые из этих установок продолжат производить другие виды загрязнений, такие как летучие органические соединения и мелкие твердые частицы, в регионе, который и так сильно загрязнен. Некоторые анализы показывают, что добавление процесса улавливания углерода в некоторых случаях уменьшает эти другие загрязнители. Но Оспина утверждает, что нефтегазовым компаниям нельзя доверять в управлении такими проектами таким образом, чтобы снизить загрязнение до уровня, необходимого для защиты соседних общин.
«Это необходимо»
Тем не менее, ряд исследований, от уровня штатов до мирового уровня, приходят к выводу, что CCS может играть важную роль в быстром сокращении выбросов парниковых газов, чтобы смягчить глобальные опасности изменения климата.
Калифорния делает большую ставку на улавливание углерода с заводов или его удаление из воздуха различными способами для достижения своей цели углеродной нейтральности к 2045 году, стремясь к 20 миллионам метрических тонн к 2030 году и 100 миллионам к середине столетия. Совет по воздушным ресурсам, главный климатический регулятор штата, заявил, что «нет пути к углеродной нейтральности без удаления и секвестрации углерода».
Последние доклады МГЭИК ООН также подчеркивают, что улавливание углерода может стать «критически важным вариантом смягчения последствий» для сокращения выбросов от производства цемента и химикатов. Моделирование в докладе органа, которое ограничивает глобальное потепление до 1,5 °C сверх доиндустриального уровня, опирается на значительные объемы CCS, включая улавливание десятков и сотен миллиардов тонн углекислого газа в этом столетии с заводов, использующих биомассу для производства тепла и электроэнергии — процесс, известный как BECCS.
Достижение глобальных климатических целей без улавливания углерода потребовало бы закрытия около четверти мировых электростанций на ископаемом топливе до того, как они достигнут типичного 50-летнего срока службы, отмечает Международное энергетическое агентство (IEA). Это дорогостоящее предложение, которому будут яростно сопротивляться владельцы, инвесторы, отраслевые торговые ассоциации и даже целые страны.
«Все приходят к одному и тому же выводу: это необходимо», — говорит Фридманн.
Лорелей Овиатт, директор Департамента планирования и природных ресурсов округа Керн, отказалась высказывать мнение о проекте CRC в Элк-Хиллс, пока местные регуляторы его рассматривают. Но она решительно поддерживает развитие проектов CCS в целом, называя это способом помочь своему региону восстановить утраченные налоговые поступления и рабочие места, поскольку «штат вытесняет нефтяные компании региона из бизнеса» посредством ужесточения регулирования.
Представители округа предложили создать парк по управлению углеродом площадью более 4000 акров, который может включать объекты по производству водорода, стали и биомассы с компонентами улавливания углерода. Экономический анализ, проведенный в прошлом году, показал, что кампус и сопутствующая деятельность могут создать более 22 000 рабочих мест и принести более 88 миллионов долларов в виде налогов с продаж и имущества экономически неблагополучному округу и городам, согласно сценарию высокого уровня.
Овиатт добавляет, что внедрение улавливания углерода также может позволить региону избежать проблемы «застрявших активов», когда крупные работодатели вынуждены закрывать дорогостоящие электростанции, нефтеперерабатывающие заводы и скважины для добычи, которые в противном случае могли бы продолжать работать десятилетиями.
«Мы являемся крупнейшим производителем нефти в Калифорнии и седьмым в стране; у нас триллионы и триллионы долларов инфраструктуры», — говорит она. «Идея о том, что все это должно быть брошено, не кажется продуманным способом проектирования экономики».
Утечки углекислого газа
Однако критики опасаются, что сохранение существующей инфраструктуры лишь создаст новые опасности для непропорционально бедных, нездоровых и маргинализированных общин вокруг этих проектов.
В письме EPA в 2022 году Центр биологического разнообразия (Center for Biological Diversity) поднял вопрос о том, что секвестрированный углекислый газ может просачиваться из скважин или трубопроводов, способствуя изменению климата и нанося вред местным жителям.
Эти опасения не беспочвенны.
В феврале 2020 года трубопровод Delta компании Denbury Enterprises, протяженностью более 100 миль между Миссисипи и Луизианой, прорвался и выпустил более 30 000 баррелей сжатого жидкого CO2 возле города Сатарта, штат Миссисипи.
Утечка вынудила сотни людей эвакуироваться из своих домов, а десятки были доставлены в местные больницы — некоторые с затрудненным дыханием, другие в бессознательном состоянии с пеной изо рта, как подробно описано в расследовании Huffington Post сообщило. Некоторые транспортные средства тоже остановились: углекислый газ в воздухе вытеснял кислород, необходимый для сгорания в двигателях внутреннего сгорания.
За последние два десятилетия на объекте по интенсификации добычи нефти на нефтяном месторождении Солт-Крик в Вайоминге также неоднократно происходили выбросы углекислого газа. Начиная с конца 1800-х годов, различные операторы бурили, бросали, запечатывали и повторно запечатывали тысячи скважин на этом участке с разной степенью качества, надежности и документации, согласно отчету Совета по защите природных ресурсов (NRDC).
Постоянная утечка в 2004 году выбрасывала в среднем 12 000 кубических футов газа в день, а выброс углекислого газа и метана в 2016 году вынудил школу возле месторождения перенести занятия до конца года.
Некоторые опасаются, что аналогичные проблемы могут возникнуть в Элк-Хиллс, который может стать первым в стране проектом по секвестрации углерода, разработанным на истощенном нефтяном месторождении. Компании бурили и эксплуатировали тысячи скважин на этом объекте на протяжении десятилетий, многие из которых годами простаивали и оставались незапечатанными, согласно расследованию 2020 года, проведенному Los Angeles Times и Центром общественной добросовестности (Center for Public Integrity).
Оспина утверждает, что CRC и чиновники округа просят жителей округа Керн стать подопытными кроликами для непроверенных и, возможно, опасных сценариев использования CCS, усугубляя риски для здоровья, которым уже подвергается регион.
Независимо от того, будет ли проект Элк-Хиллс реализован, надвигающийся бум хранения углерода вскоре заставит многие другие районы столкнуться с аналогичными проблемами. Еще предстоит выяснить, смогут ли компании и регуляторы адекватно откликнуться на опасения общественности и доказать, что климатические выгоды, заявленные в модельных исследованиях, будут достигнуты на практике.
*Обновление: Эта статья была обновлена с целью удаления фотографии, которая не относилась к нефтеносному полю Элк-Хиллс и имела неверную подпись.*
