CO2-Speicherung: Die Planung der Netto-Null-Infrastruktur von morgen
Fachleute sagen, dass CO2-abscheidung zur Dekarbonisierung energieintensiver Industrien und zur Verringerung historischer Emissionen ein wesentlicher Bestandteil des Weges der Welt in eine Zukunft mit Netto-Null-Emissionen ist. Was jedoch oft übersehen wird, ist die dringende Notwendigkeit, heute eine Infrastruktur für die CO2-Speicherung in salinen Formationen zu entwickeln. Denn wie soll die Abscheidung von CO2 aus Fabriken oder aus der Luft die Emissionen verringern, wenn wir das CO2 nicht dauerhaft entsorgen können? In der Tat, Nach Angaben der Internationalen Energieagenturwürde eine Einschränkung der Verfügbarkeit von CO2-Speichern nicht nur die Komplexität, sondern auch die Kosten der Energiewende erhöhen.
Die Regierungen müssen sich nicht nur zu einer dekarbonisierten Zukunft verpflichten, sondern sie müssen auch die Voraussetzungen Voraussetzungen Netto-Null-Niveau Infrastruktur planen und aufbauen. Für CO2-abscheidung muss ein Markt für Kohlenstoffmanagement geschaffen werden, der durch ein Netzwerk von CO2 Transportoptionen und geologischen Speicherstätten Standorten.
Es wird erwartet, dass bis zum Jahr 2050 weltweit etwa 2000 CO2-abscheidung Anlagen erforderlich sind weltweit bis 2050 erforderlich sein, um Netto-CO2-Emissionen von Null zu erreichen, wobei jährlich mehr als zwei Milliarden Tonnen CO2 aufgefangen und dauerhaft gespeichert werden. Das ist eine Steigerung um das 100-fache gegenüber heute. In den USA sind derzeit 12 CO2-abscheidung Projekte in Betrieb, und mehr als 30 in der Entwicklung. Das CO2-Speicherpotenzial in salinen Formationen in den USA entspricht mehr als 500 Jahren der derzeitigen Emissionen.
Damit CO2-abscheidung erfolgreich sein kann, müssen viele Teile der Wertschöpfungskette aufeinander abgestimmt werden: CO2-abscheidung, Transport und geologische Speicherung in Salzwasser umfassen sehr unterschiedliche Technologien. Es muss eine geeignete Lagerstätte gefunden und mit der Abscheidungsanlage verbunden werden - und alle Teile müssen wie ein Uhrwerk funktionieren, um den industriellen Betrieb nicht zu behindern. Die Branchen, die CO2-abscheidung einsetzen müssen - Versorgungsunternehmen, Zement- und Stahlhersteller - haben wenig bis gar keine Erfahrung in diesen Bereichen. Ohne Unterstützung und erfahrene Partner ist es für diese Unternehmen schwierig, solch große und technisch vielfältige Infrastrukturprojekte allein zu realisieren. Direct air capture Das Projekt, das voraussichtlich auf eine Milliarden-Tonnen-IndustrieUm ihr volles Potenzial ausschöpfen zu können, benötigt sie außerdem ausreichende geologische Lagerungs- und CO2-Transportmöglichkeiten.
Eine aktuelle Analyse des Great Plains Institute hat ergeben, dass eine langfristige, koordinierte Planung der Infrastruktur für das Kohlenstoffmanagement in den USA die Dekarbonisierungsmöglichkeiten maximieren und gleichzeitig die Kosten und den Flächenverbrauch minimieren kann. Gleichzeitig ist die Aufklärung der Öffentlichkeit wichtig, um das Bewusstsein und die Akzeptanz der Infrastruktur für das Kohlenstoffmanagement zu erhöhen.
Der Umfang der erforderlichen Infrastruktur ist beträchtlich; Nach einer Analyse des Global CCS Institutegehen Experten davon aus, dass weltweit 125.000 Meilen an CO2-Pipelines und 400 Speicherstätten benötigt werden. In nur 30 Jahren müssten wir zwischen 3.200 und 4.500 Meilen an CO2-Pipelines bauen und jedes Jahr 10 bis 30 Speicherstätten charakterisieren und entwickeln. Hinzu kommt der Bau alternativer CO2-Transportmechanismen mit emissionsfreien Lastwagen, Zügen und Schiffen, um CO2 zu transportieren, das nicht über Pipelines befördert werden kann.
Manche sagen, dass ein Ausbau der Infrastruktur in diesem Umfang unmöglich ist. Das ist nicht wahr. Tatsächlich betrug die durchschnittliche jährliche Ausbaurate von Erdgaspipelines in den letzten zehn Jahren 5000 Meilen. Die Erschließungsrate von Öl- und Gasfeldern lagim Durchschnitt 350 pro Jahr zwischen 2000 und 2010. Historische Beispiele zeigen, dass es möglich ist, die für eine Netto-Null-Zukunft erforderliche Infrastruktur aufzubauen. In der Tat verfügen die USA über rund 5.000 Meilen an Infrastruktur für das Kohlenstoffmanagement.
Die gute Nachricht ist, dass zwei in Planung befindliche Projekte zur regionalen geologischen CO2-Speicherung in letzter Zeit erhebliche Fortschritte gemacht haben. Das Northern Lights-Projekt in Norwegen und die Alberta Carbon Trunk Line in Kanada. Ihr Modell: eine gemeinsame CO2-Transport- und Entsorgungsinfrastruktur, mit der Größenvorteile erzielt werden können und die die Kosten und Eintrittsbarrieren für neue Industrien und Unternehmen bei der CO2-Speicherung senkt. Mit dem Ziel, große CO2-Mengen zu sammeln, sind sie ein Beispiel für die nächste Generation der CO2-Entsorgungsinfrastruktur: größer, besser und unternehmensgesteuert mit staatlicher Unterstützung.
Bei Northern Lights handelt es sich um ein Offshore-Speicherprojekt in der Nordsee, das CO2 aus vielen energieintensiven Anlagen in Europa über Pipelines und Schiffe aufnehmen kann. Die Alberta Carbon Trunk Line (ACTL) ist für die Aufnahme von etwa 14,6 Millionen Tonnen CO2 aus mehreren Anlagen entlang der Strecke ausgelegt, wurde aber vor kurzem mit nur zwei angeschlossenen Anlagen in Betrieb genommen, die jährlich 1,5 Millionen Tonnen aufnehmen. Der Aufbau einer Infrastruktur mit Überkapazitäten für die Aufnahme von zusätzlichem CO2 in der Zukunft macht es für weitere Anlagen einfacher, ihren Kohlenstoff abzuscheiden und die ACTL als Option für das Kohlenstoffmanagement zu nutzen.
Das ACTL erhielt von der Bundes- und der Provinzregierung Zuschüsse in Höhe von rund 340 Millionen Dollar. Northern Lights fordert mehr als 2 Mrd. $ für den Bau und den 10-jährigen Betrieb. Die norwegische Regierung wird ihre endgültige Investitionsentscheidung voraussichtlich im Laufe dieses Jahres treffen. Die staatliche Unterstützung innovativer Technologien zieht private Investitionen an, indem sie zeigt, dass die Regierung bereit ist, in klimaschonende Innovationen und langfristige Infrastrukturen zu investieren. Vor allem aber löst sie ein Henne-Ei-Problem: Die Infrastruktur für den CO2-Transport und die CO2-Speicherung muss vorhanden sein oder zumindest sicher gebaut werden, bevor CO2-Abscheidungsprojekte in Angriff genommen werden können. Aber auch die CO2-Abscheidungsprojekte müssen existieren oder sicher sein, bevor die Infrastruktur für den Transport und die Sequestrierung bereitgestellt werden kann.
Obwohl die USA auf dem Gebiet CO2-abscheidung führend sind, fehlt es ihnen an politischen Mechanismen, um den erforderlichen Ausbau der Infrastruktur zu ermöglichen. Ermutigend ist, dass der Kongress mehrere Gesetzesentwürfe prüft, um in die geologische Speicherung und die Entwicklung der CO2-Infrastruktur zu investieren. Der Fossil Energy Research and Development Actdas derzeit im Repräsentantenhaus erörtert wird, und sein Pendant im Senat, der Enhancing Fossil Fuel Energy Carbon Technology Act of 2019, würden die Mittel für Forschung und Entwicklung im Bereich der geologischen Speicherung aufstocken und Demonstrationsprogramme einrichten. Die Empfehlungen des des Sonderausschusses zur Klimakrise beinhalten eine erhebliche Unterstützung für die Kommerzialisierung von CO2-abscheidung Technologien, einschließlich Abschnitt 503 des Clean Future Act, der vor kurzem vom Repräsentantenhaus als überparteiliche Änderung des Moving Forward Act (HR 2) verabschiedet wurde. Unter anderem stellt Abschnitt 503 über einen Zeitraum von fünf Jahren 2,5 Milliarden Dollar für die geologische Speicherung zur Verfügung, unter anderem für Projekte zur Kommerzialisierung von großen Salzspeichern sowie für Aktivitäten zur Erkundung, Kategorisierung und Entwicklung von Speicherstätten und der erforderlichen Transportinfrastruktur.
Für CO2 Verkehrsinfrastruktur ist eine Kombination aus zinsgünstiger Finanzierung und Zuschüssen, die an Gebäude zusätzliche Kapazitäten für künftige Wachstum könnte den privaten Sektor dazu veranlassen, frei zugängliche CO2 Infrastrukturen zu schaffen, um Großspeicher an mehrere Quellen von CO2. Auf lange Sicht langen-langfristigdie Einrichtung geologischer Speicher Versorgungsunternehmen die auf einem regulierten Markt tätig sind und für den Transport und die Speicherung von CO2 könnte ein tragfähiges Geschäftsmodell sein.
Die Schaffung einer CO2-neutralen Wirtschaft erfordert neue Formen der Infrastruktur für das Kohlenstoffmanagement. Die Geschichte zeigt, dass dies möglich ist, aber es bedarf der richtigen Politik, damit sich die notwendigen Geschäftsmodelle entwickeln können. Der Kongress, die Regulierungsbehörden und die Regierungen der Bundesstaaten müssen Maßnahmen planen und umsetzen, die den Aufbau der für eine Zukunft mit Netto-Null-Emissionen erforderlichen Infrastruktur schon heute erleichtern.
