Zwei CO2-abscheidung Projekte: Ein tieferer Blick

Was haben diese Pflanzen gemeinsam, und wie lassen sich die unterschiedlichen Ergebnisse erklären?

Beginnen wir mit dem, was in beiden Werken funktioniert hat: die Ausrüstung CO2-abscheidung .

Sowohl Petra Nova als auch Kemper haben große Anstrengungen unternommen, um bei ihren Projekten das technische Risiko von CO2-abscheidung auszuschließen. Petra Nova stützte sich auf ein methodisches Scale-up der CO2-abscheidung Technologie von Mitsubishi Heavy Industries. Diese Technologie wurde zunächst in Industrieanlagen demonstriert (viele von ihnen nutzen Kesselabgase aus Erdgas), gefolgt von einer 25-MW-Demonstration im Kohlekraftwerk Plant Barry von Southern Company und schließlich einer 240-MW-Anwendung in Parish mit 90 % Abscheidung. Es wurde sogar ein separates, kleines Gaskraftwerk gebaut, um die Abscheidungsanlage mit Strom und Dampf zu versorgen, so dass der tägliche Betrieb des bestehenden Kohlekraftwerks nicht beeinträchtigt wurde.

Kemper wählte einen ebenso erfolgreichen Ansatz für CO2-abscheidung. Anstatt eine neue Technologie zu entwickeln, verließ man sich auf eine bewährte, ausgereifte Abscheidungstechnologie namens Selexol, um 65 % des_CO2 der Anlage abzuscheiden. Selexol ist seit mehr als 50 Jahren auf dem Markt und wird in Hunderten von Chemiewerken auf der ganzen Welt eingesetzt. Während der Inbetriebnahme und des Betriebs von Kemper auf Kohle funktionierte die CCS-Anlage gut und lieferte_CO2 an alternde Ölfelder zur verbesserten Ölgewinnung und isolierte dabei die_{CO2-Emissionen} der Anlage tief im Untergrund.

Der Unterschied zwischen den beiden Projekten war jedoch nicht CO2-abscheidung, sondern die Rolle des Kohlekraftwerks. Bei Kemper handelte es sich um eine neue Anlage, in der eine neuartige Kohlevergasungstechnologie zur Umwandlung von Kohle in Energie zum Einsatz kam. Diese Technologie, der so genannte Transport Integrated Gasifier (TRIG), wurde von Southern mit Unterstützung des DOE in den späten 1990er und frühen 2000er Jahren im 6-MW-Maßstab getestet. In einem Schritt versuchte Kemper, diese Technologie von 6 MW bis hin zur voll kommerziellen Nutzung in einer 582-MW-Anlage zu skalieren.

Diese enorme Herausforderung erwies sich als kostspielig. Als der erste Spatenstich erfolgte, hatte Southern den endgültigen Entwurf noch nicht fertiggestellt, und es mussten nachträglich größere Änderungen an den Rohrleitungen, der Metallurgie und den Stützstrukturen vorgenommen werden. Die Kosten für das Kraftwerk - die für die Verbraucher auf 2,88 Milliarden Dollar begrenzt waren - stiegen auf 5,6 Milliarden Dollar. Andere Kosten wie der Braunkohletagebau und die_CO2-Pipeline ließen die Kosten Ende letzten Jahres auf 7,1 Milliarden Dollar ansteigen. Betriebsbedingte Probleme verzögerten jedoch weiterhin die offizielle Eröffnung der Kohlevergasungsanlage, und es traten neue Probleme auf, die die Kosten der Anlage wahrscheinlich noch weiter in die Höhe treiben würden.

Im Gegensatz dazu rüstet Petra Nova für 1 Milliarde Dollar CO2-abscheidung ein bestehendes Kohlekraftwerk nach. Es bestand kein Risiko für den Bau eines neuen Kohlekraftwerks. Das Projekt wurde auf einem deregulierten Strommarkt mit privaten Mitteln finanziert, erhielt aber einen Bundeszuschuss des DOE in Höhe von 168 Mio. $. Um die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen, verkauft Petra Nova nicht nur_CO2 an das Ölfeld, sondern ist auch Miteigentümer des Ölfelds. Das bedeutet, dass Petra Nova auch Einnahmen aus dem Verkauf des Öls erzielt, das mit Hilfe des_CO2 an die Oberfläche gefördert wird.

Es ist verlockend, die heutigen Schlagzeilen über ein Projekt von CO2-abscheidung zu lesen und daraus voreilige Schlüsse über die Technologie als Ganzes zu ziehen. Doch wie Kemper und Petra Nova zeigen, kommt es auf tiefere Untersuchungen an.

Es ist besonders wichtig, darauf hinzuweisen, dass die Entscheidung von Southern, mit dem Bau zu beginnen, ohne die Projektplanung abzuschließen, zum Teil darauf zurückzuführen war, dass man versuchte, die Fristen einzuhalten, die durch Steuergutschriften für Investitionen in Höhe von über 400 Millionen Dollar auf Bundesebene vorgegeben waren. Anreize, die Leistung belohnen, wie es bei den Wind- und Solaranreizen der Fall war, sind ein weitaus besserer Ansatz als das Mikromanagement von Fristen für einmalige Projekte.

Wie geht es weiter mit CO2-abscheidung? Die Technologie ist demonstriert. Sie funktioniert nicht nur in Kraftwerken, sondern auch in Industrieanlagen wie der Zement-, Düngemittel- und Stahlherstellung. Damit CO2-abscheidung jedoch auf dem Markt Fuß fassen kann, sind finanzielle Anreize erforderlich, wie sie auch für erneuerbare Energien zur Verfügung stehen. Der Kongress erwägt Gesetze wie den Heitkamp-Capito-Gesetzentwurf(S 1513), der Steuergutschriften vorsieht, die Anlagen für jede Tonne_CO2 belohnen, die sie abscheiden und unterirdisch isolieren, und den Portman-Bennet-Gesetzentwurf(S.843), der die Kosten für die Finanzierung von Abscheidungsanlagen senkt. Wenn diese Maßnahmen angenommen werden, wird CO2-abscheidung in größerem Umfang zum Einsatz kommen - nicht nur bei Kohlekraftwerken, sondern auch bei neuen Gaskraftwerken und bei Industrieanlagen, die für 25 % der weltweiten_{CO2-Emissionen} verantwortlich sind.

Wie seit langem festgestellt wurde, haben wir ohne CCUS kaum eine Chance, den Anstieg der globalen Temperaturen über 2 Grad Celsius zu verhindern. Der erfolgreiche Start von Petra Nova und die Gesetzentwürfe, die dem US-Kongress vorliegen, geben uns zumindest eine kämpferische Chance.