Министерство энергетики США объявило о выделении 1,2 миллиарда долларов на развитие региональных узлов (хабов), способных извлекать и хранить не менее 1 миллиона метрических тонн диоксида углерода ежегодно. Это ключевой шаг в борьбе с изменением климата.
Такое решение знаменует собой серьезный прогресс в формировании рынка для удаления парникового газа из атмосферы с помощью технологий прямого улавливания из воздуха (Direct Air Capture, DAC).
Первыми получателями финансирования станут два крупных проекта. Это проект компании Occidental Petroleum в округе Клеберг, штат Техас, получивший название South Texas DAC Hub, а также партнерство между Battelle, Climeworks и Heirloom, которое займется разработкой установок на юго-западе Луизианы под общим названием Project Cypress DAC Hub. Эти две инициативы разделят около 1,1 миллиарда долларов. Еще около 100 миллионов долларов направят на 19 исследований по технико-экономическому обоснованию и предварительному проектированию для более ранних стадий проектов по всей стране.
Объявление на этой неделе – это лишь первая часть из 3,5 миллиардов долларов, заложенных в рамках Закона об инфраструктуре, предназначенных для создания как минимум четырех региональных хабов DAC. По оценкам некоммерческой организации Carbon180, выступающей за улавливание и повторное использование CO2, эти проекты в совокупности могут увеличить глобальные мощности по удалению углерода в 400 раз.
«Если мы развернем это в нужном масштабе, данная технология поможет нам добиться серьезного прогресса в достижении целей по нулевым выбросам, одновременно продолжая активно внедрять чистую энергетику», — заявила министр энергетики США Дженнифер Грэнхолм во время телефонной конференции с журналистами в четверг.
Однако включение в список получателей финансирования гиганта ископаемого топлива Occidental Petroleum может вызвать споры. Генеральный директор компании, Вики Холлуб, еще в марте заявила на конференции, что технологии прямого улавливания помогут «сохранить нашу отрасль на протяжении многих десятилетий», что усиливает опасения экологов: удаление углерода может продлить «социальную лицензию» для нефтяных компаний продолжать свою деятельность.
Радикальный баланс
Установки прямого улавливания воздуха, как правило, используют большие вентиляторы для забора окружающего воздуха, а затем улавливают молекулы диоксида углерода с помощью жидких растворителей или твердых сорбентов. Это отличается от технологии улавливания, которая предотвращает выбросы, покидающие электростанцию или промышленное предприятие, хотя эти понятия часто путают.
Учитывая объемы CO2, уже попавшие в атмосферу, все большее число исследований показывает, что странам, возможно, потребуется удалять миллиарды тонн углекислого газа ежегодно, чтобы удержать изменение климата в приемлемых рамках. И это необходимо делать в дополнение к радикальному сокращению выбросов парниковых газов.
Необходимый объем изъятия будет зависеть от того, сколько мы еще добавим и как отреагирует климат. Но по некоторым оценкам, странам придется коллективно извлекать около 10 миллиардов тонн в год к середине века, чтобы иметь хороший шанс не допустить потепления планеты выше 2 °C.
Это пугающая цифра. Для достижения такого показателя потребуется 10 000 хабов DAC с мощностью, подобной тем, что получили финансирование в пятницу. Исследователи и стартапы изучают множество путей радикального увеличения удаления углерода, включая усовершенствование растений, которые поглощают больше CO2, распространение минералов, улавливающих углекислый газ, в почвах и морях, а также захоронение биомассы. Однако подходы сильно различаются по надежности, долговечности, масштабируемости, экологическим рискам и стоимости.
Преимущество заводов по прямому улавливанию, поддерживаемых Министерством энергетики, заключается в том, что удаление углерода надежно и легко поддается количественной оценке. Уловленный парниковый газ, в свою очередь, может быть безопасно и навсегда захоронен путем закачки в глубокие геологические скважины, при условии правильного выполнения этой процедуры.
Основная проблема — дороговизна. Сегодня удаление и хранение тонны диоксида углерода стоит не менее сотен долларов. Даже если стоимость удаления упадет до 100 долларов за тонну, как ожидается, извлечение 10 миллиардов тонн в год будет стоить 1 триллион долларов.
«Это та денежная сумма, которую могут себе позволить только федеральные правительства», — отмечает Джек Андреасен, менеджер по политике управления углеродом в Breakthrough Energy.
По оценкам Министерства энергетики, только США должны будут ежегодно удалять из воздуха или улавливать с электростанций от 400 миллионов до 1,8 миллиарда метрических тонн диоксида углерода, чтобы достичь цели по нулевым выбросам к 2050 году.
Учитывая эти затраты и масштабы, сектор удаления углерода вряд ли сможет полностью существовать самостоятельно, поскольку коммерческой ценности в нем мало, особенно если конечное использование углерода — это его захоронение под землей.
Некоторая часть уловленного CO2 может быть использована в продуктах, таких как топливо, химикаты и цемент, но в объемах, далеких от 10 миллиардов тонн ежегодно. Поэтому удаление углерода должно поддерживаться как общественное благо, в основном финансироваться, стимулироваться или предписываться правительством для смягчения угроз изменения климата.
Именно поэтому Министерство энергетики на этой неделе также подтвердило, что предпринимает шаги для расходования 35 миллионов долларов на закупку удаленного углерода, потенциально у хабов DAC, которые оно помогает создавать, и других источников, «соответствующих целям» его программ. Хотя усилия по государственным закупкам сегодня невелики, источники в отрасли надеются, что это станет началом гораздо более масштабной программы.
«Это закладывает основу для будущего, когда правительство США может стать одним из крупнейших покупателей диоксида углерода в мире», — считает Андреасен.
В том же уведомлении о намерениях анонсированы будущие возможности финансирования для дополнительных подходов к удалению углерода, в том числе тех, которые зависят от биомассы, минералов и океанов для улавливания парникового газа.
По словам Саши Сташвик, директора по политике в Carbon180, де-факто федеральное правительство способствует развитию отрасли прямого улавливания и выступает в ней в качестве заказчика – это критически важно для развития сектора.
«Это просто огромная возможность определить, как выглядят успешные проекты по удалению углерода, и действительно создать тот импульс, который, как мы знаем, нам необходим», — говорит она.
Хабы
Среди других, более ранних проектов, получивших до 3 миллионов долларов в рамках программы Минэнерго по хабам DAC, оказались исследовательские работы General Electric по оценке осуществимости проекта в районе Большого Хьюстона; инициатива Северо-Западного университета по использованию ядерной энергии для поддержки удаления углерода на Среднем Западе; и предложение Fervo Energy по созданию установок DAC на геотермальной энергии на юго-западе Юты.
Battelle, научно-исследовательская некоммерческая организация из Огайо, будет курировать разработку хаба в Луизиане. Climeworks из Швейцарии и калифорнийская Heirloom, использующие разные технические подходы к удалению углерода, выступят в качестве технологических провайдеров для этого проекта.
Occidental будет сотрудничать с Carbon Engineering из Сквимиш, Британская Колумбия, одной из первых компаний в сфере удаления углерода, для разработки хаба в Техасе. Компании уже начали разработку отдельного проекта по удалению углерода в богатом нефтью Пермском бассейне в этом штате. В этом случае часть уловленного парникового газа будет использована для облегчения добычи большего количества ископаемого топлива из существующих скважин — спорная практика, известная как интенсификация добычи нефти (enhanced oil recovery, EOR).
По словам представителя компании, возможно, газ также будет использоваться для производства «нефти с нулевым чистым балансом выбросов» или для предоставления углеродных кредитов за тонны, захороненные под землей, в зависимости от предпочтений клиента. Однако весь CO2, уловленный в рамках финансируемого Министерством энергетики South Texas DAC Hub, будет захоронен под землей.
Экологические группы критиковали интенсификацию добычи нефти, отмечая, что удаление диоксида углерода с целью извлечения большего количества ископаемого топлива замедляет прогресс в борьбе с изменением климата и поддерживает нефтегазовые компании. Они также опасаются, что хабы DAC могут нанести вред общинам и окружающей среде, если скважины дадут течь или сопутствующая инфраструктура будет также поддерживать проекты по улавливанию углерода, продлевающие срок службы электростанций на ископаемом топливе. Такие объекты, продолжающие выбрасывать другие загрязнители, часто расположены вблизи бедных или маргинализированных сообществ.
После прошлогоднего объявления о планах создания хабов прямого улавливания, Климатический альянс справедливости (Climate Justice Alliance) назвал эту программу «опасной авантюрой, которая подвергает общины на передовой дальнейшему риску».
«Чтобы оказать какое-либо значительное влияние на глобальные концентрации CO2, [прямое улавливание из воздуха] должно быть развернуто в огромных масштабах, требуя большого количества воды и энергии, и вызывая опасения по поводу справедливости в отношении токсичного воздействия химических абсорбентов, используемых в процессе», — говорилось в более раннем заявлении группы. «Как только вы потратили огромное количество энергии на удаление углерода, вы все равно остаетесь с проблемой, что с ним делать, что возвращает нас к присущим проблемам хранения или повторного использования» (PDF-документ).
Эти опасения были подкреплены недавними заявлениями руководителей нефтегазовой отрасли. Холлуб из Occidental заявила на мартовской конференции, что технология прямого улавливания «дает нашей отрасли лицензию продолжать работу в течение 60, 70, 80 лет, в течение которых, я думаю, она будет очень востребована».
Аналогичным образом, генеральный директор ExxonMobil, Даррен Вудс, назвал эту технологию «святым Граалем» в интервью CNBC.
Однако представители Министерства энергетики подчеркнули, что диоксид углерода, уловленный обоими недавно профинансированными хабами, будет постоянно храниться под землей, и заявили, что общая цель администрации Байдена — это ускоренный отказ от ископаемого топлива и снижение выбросов в стране.
Министерство также с самого начала подчеркивало, что разработчики финансируемых проектов обязаны взаимодействовать с сообществами, выявлять и устранять потенциальный экологический вред и развивать местную рабочую силу. Ожидается, что два проекта создадут около 4800 рабочих мест.
«Эти хабы помогут нам доказать потенциал этой меняющей правила игры технологии, чтобы на нее могли равняться другие», — говорит Грэнхолм. «Для нас это проявление «Байденомики» в действии: разумные инвестиции в наши отрасли, разумные инвестиции в наших работников, наши сообщества, для построения чистой энергетической экономики Америки изнутри и снизу вверх».
Обновление: В статью было внесено уточнение, что лишь часть диоксида углерода, уловленного в рамках будущего проекта Occidental в Пермском бассейне, будет использована для интенсификации добычи нефти.
