В свой первый месяц работы президент Джо Байден подписал исполнительный указ, в котором поставил цель: ликвидировать выбросы углерода в электроэнергетическом секторе к 2035 году и достичь нулевого уровня выбросов во всей экономике к 2050 году.
Этот шаг кардинально изменил мандат Управления по ископаемой энергетике Министерства энергетики США – исследовательского агентства, чья миссия на протяжении почти полувека заключалась в разработке более эффективных способов добычи ископаемого топлива.
Теперь его задача — содействие оздоровлению отрасли.
В июле это ведомство, насчитывающее около 600 сотрудников и бюджет порядка 900 миллионов долларов, добавило к своему названию слова «и управление углеродом», что сигнализирует о ключевой части его новой миссии: помощь в разработке технологий и создании индустрии, способной предотвращать выбросы диоксида углерода с электростанций и заводов, извлекать его из воздуха, транспортировать и надежно хранить.
Управление по ископаемой энергетике и управлению углеродом (FECM) продолжает функционировать как исследовательский отдел, фокусирующийся на добыче нефти, газа и угля. Однако теперь этот отдел называется Управлением по устойчивости ресурсов, а его основная задача — минимизация последствий добычи этих видов топлива, как поясняет Дженнифер Уилкокс, исследователь в области удаления углерода, пришедшая в ведомство в начале администрации Байдена. Сейчас она занимает должность главного заместителя помощника секретаря FECM, курируя как исследовательские, так и опытно-конструкторские подразделения совместно с Брэдом Крабтри, помощником секретаря данного управления.
Усилия FECM будут многократно ускорены благодаря ряду недавних федеральных законов, включая Закон о снижении инфляции (Inflation Reduction Act), который существенно увеличивает налоговые субсидии на улавливание, удаление и хранение углерода. Закон о чипах и науке (CHIPS and Science Act), подписанный в августе, позволяет (но не выделяет напрямую) 1 миллиард долларов на исследования и разработки в области удаления углерода для FECM. Но, что наиболее важно, Закон об инвестициях в инфраструктуру и рабочие места (Infrastructure Investment and Jobs Act), принятый Байденом в конце 2021 года, направит около 12 миллиардов долларов на улавливание и удаление углерода, включая строительство трубопроводов и хранилищ.
FECM будет играть ключевую роль в определении того, куда будут направлены значительные средства.
После принятия закона об инфраструктуре Министерство энергетики объявило об инвестициях в размере 2,5 миллиарда долларов для ускорения и проверки методов безопасного хранения диоксида углерода в подземных формациях, а также о выделении 3,5 миллиарда долларов на пилотные и демонстрационные проекты, направленные на предотвращение почти всех выбросов углерода от электростанций на ископаемом топливе и промышленных объектов, таких как производство цемента, бумаги, а также предприятий черной металлургии. Кроме того, было запущено программу на 3,5 миллиарда долларов для разработки четырех региональных центров прямого улавливания из воздуха — усилие по созданию заводов, способных извлекать не менее 1 миллиона метрических тонн диоксида углерода из атмосферы ежегодно.
На прошлой неделе я общался с Уилкокс и Ноа Деичем, заместителем помощника секретаря по управлению углеродом в FECM, о новом направлении в Министерстве энергетики, о том, как будут использоваться эти миллиарды долларов, и о том, как они стремятся решить проблемы, связанные с улавливанием углерода и продолжающимся вредом от ископаемого топлива.
«Мы должны инвестировать сегодня»
Уилкокс и Деич сталкиваются со сложным балансированием.
Многие экологи, активисты социальной справедливости и представители климатического сообщества опасаются, что государственные субсидии, финансирование и поддержка улавливания углерода продлят срок службы электростанций на ископаемом топливе, замедлят переход к безуглеродным источникам энергии и дадут общественное разрешение на продолжение добычи нефти и газа. Более того, ряд проектов по улавливанию углерода, которые ранее активно финансировались Министерством энергетики, впоследствии были закрыты.
Однако страна по-прежнему сильно зависит от газовых и угольных электростанций. Финансируя и поддерживая пилотные и демонстрационные проекты, Уилкокс и Деич подчеркивают, что FECM стремится снизить риски и затраты на инструменты улавливания углерода, которые могут радикально сократить выбросы в стране и уменьшить растущие климатические опасности. Надежда состоит в том, что это, в свою очередь, побудит больше частного сектора браться за такие проекты самостоятельно. Кроме того, они отмечают, что все инвестиции, которые FECM делает в рамках всей организации, будут сопровождаться строгими требованиями, включая обязательства по обеспечению экологической справедливости, изложенные в уже существующем документе.
Уилкокс признает, что некоторые критические замечания верны: улавливание и хранение углерода на газовых электростанциях «способствует наращиванию производства газа».
«Но у нас нет выбора, — добавляет она. — Это должно быть частью нашего инструментария, и мы должны инвестировать сегодня, чтобы у нас хотя бы была такая возможность».
Это связано с тем, что, несмотря на рост чистых альтернатив, таких как солнечная и ветровая энергия, по всей стране существует огромное количество уже существующих газовых и угольных электростанций, многие из которых относительно новые.
«Реальность такова: если мы не будем инвестировать в это решение, электростанции продолжат производить выбросы», — говорит она.
Она добавляет, что улавливание углерода также имеет решающее значение для очистки многих промышленных процессов, где используется тепло от установок на ископаемом топливе, и где диоксид углерода часто является побочным продуктом производства, как в случае с цементом и сталью. Здесь также это единственный способ модернизировать дорогостоящие промышленные установки и заводы, уже введенные в эксплуатацию.
Уилкокс отмечает, что работают 91 цементный завод, выбрасывая около 70 миллионов тонн диоксида углерода в год, многие из них с печами нового поколения, и все они производят продукт определенного качества, необходимого их клиентам и для обеспечения безопасности конструкций, изготовленных из него.
Установка оборудования для улавливания углерода на этих объектах критически важна.
«Это решение, которое обеспечивает минимальные барьеры для внедрения в отрасли, — говорит она. — Это модернизация уже существующего объекта, в который они уже вложили средства».
Появляются альтернативные способы производства стали, цемента и другой промышленной продукции, которые могут позволить этим секторам напрямую решать проблему выбросов. Деич считает, что мы должны инвестировать и поддерживать эти решения, но отмечает, что на их разработку, тестирование и масштабирование могут уйти десятилетия.
«У нас нет времени ждать, когда у нас есть решения по управлению углеродом, которые, по нашему мнению, могут быть развернуты в течение нескольких лет технически, экономически и социально ответственным образом», — говорит он.
Установка оборудования для улавливания углерода — лишь один аспект этой работы. Уилкокс и ее команда также сосредоточены на удалении углерода, уже имеющегося в атмосфере. И эта концепция сталкивается с критикой, включая опасения, что она создает моральную опасность, побуждая правительства и компании полагаться на нее в ущерб сокращению выбросов.
Однако Уилкокс утверждает, что удаление углерода станет критически важным инструментом для компенсации выбросов из секторов экономики, которые крайне трудно декарбонизировать, таких как авиация, морские перевозки и сельское хозяйство. Множество исследований также показывает, что миру, возможно, потребуется удалять миллиарды тонн ежегодно к середине века, чтобы предотвратить нагрев планеты более чем на 2 ˚C выше доиндустриального уровня или вернуть ее с этого порога.
FECM работает над достижением климатических целей Байдена и другими способами, включая поддержку разработки чистых форм водорода, инструментов для мониторинга выбросов метана и более устойчивых способов добычи критически важных минералов, которые будут необходимы для перехода к чистой энергетике.
Вопросы социальной справедливости
Сжигание ископаемого топлива производит различные загрязняющие вещества помимо диоксида углерода, которые могут нанести вред здоровью человека. Они непропорционально сильно затрагивают бедные сообщества, которые часто окружают электростанции и другие промышленные объекты, что поднимает вопросы социальной справедливости.
Уилкокс отмечает, что и газовые электростанции, и цементные заводы будут вынуждены внедрить дополнительные процессы для снижения уровня некоторых загрязнителей, включая оксиды азота и оксиды серы, в качестве первого шага для эффективной работы технологии улавливания углерода. Она добавляет, что заявители проектов также должны будут отслеживать эти и другие загрязнители.
Деич заявляет, что возможности финансирования также потребуют от компаний взаимодействия с сообществами, обязательства по развитию местного кадрового потенциала и оценки климатических выбросов на протяжении всего жизненного цикла технологий и цепочек поставок. Ожидается также, что они выявят и устранят потенциальный вред от проектов, обеспечат справедливое распределение выгод и будут готовы отказаться от проектов, если сообщества выступят против.
«Мы собираемся проследить, чтобы эти проекты реализовывались только там, где сообщества не выступают против них», — говорит он.
Поддерживая проекты, которые серьезно относятся к этим вопросам и демонстрируют, что технология может радикально сократить выбросы, они надеются изменить дискуссию об улавливании углерода и развеять всеобщее неприятие этой идеи в некоторых кругах, говорит он.
Еще один важный открытый вопрос — в какой степени энергетический сектор, компании, занимающиеся добычей нефти и газа, и тяжелая промышленность захотят продвигать столь дорогостоящие проекты, учитывая затраты, риски и отсутствие законодательных мандатов.
Уилкокс отвечает, что они уже это делают, ссылаясь на проекты, которые FECM уже финансировал за последние два года, включая проектные исследования по модернизации нескольких цементных заводов. В базе данных, поддерживаемой Глобальным институтом CCS (Global CCS Institute), также перечислены десятки запланированных проектов по улавливанию углерода в США, включая объекты по производству этанола и проекты на природном газе.
Деич считает, что компании уже ощущают растущее давление со стороны клиентов, стремящихся сократить выбросы в своих цепочках поставок, и они видят тенденции в развитии бизнеса и нормативно-правовой сферы. Те, кто надеется остаться в бизнесе к 2050 году, начинают принимать меры уже сейчас.
«Те, кто пойдет первым, получат преимущество первопроходца. У них будет технический и человеческий капитал, чтобы строить эти проекты дешевле, быстрее и эффективнее, — говорит он. — В долгосрочной перспективе это умная ставка».
