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Kemper in prospettiva

31 gennaio 2017

Il mese prossimo, l'impianto a carbone Kemper di Mississippi Power da 582 MW con cattura del carbonio dovrebbe entrare in funzione. Quando raggiungerà la piena capacità, Kemper catturerà circa 3 milioni di tonnellate di CO2 all'anno, pari a circa il 65% delle emissioni di CO2 prodotta. Negli ultimi anni ho ricevuto molte domande su Kemper. Ora che l'impianto è pronto per entrare in funzione, vorrei rispondere alle due più frequenti.

Il costo di 7 miliardi di dollari di Kemper implica che la cattura del carbonio è troppo costosa?

Gli sforamenti dei costi e i ritardi nei tempi di Kemper sono dovuti alla costruzione di un gassificatore di carbone "unico nel suo genere", che è completamente separato dall'apparecchiatura di cattura del carbonio installata nell'impianto. Quindi, gli stessi problemi di costo sarebbero stati in gioco se il progetto non avesse avuto una componente di cattura del carbonio. Molti resoconti giornalistici sull'impianto di Kemper hanno completamente omesso di fare questa distinzione e, di conseguenza, è stata lasciata l'impressione errata che l'apparecchiatura di cattura del carbonio presente nell'impianto abbia portato a costi elevati e a sovraccosti. In realtà, l'apparecchiatura di cattura del carbonio ha avuto poco o nulla a che fare con i sovraccosti.

La nuova tecnologia di gassificazione utilizzata a Kemper si chiama TRIG. Il gassificatore TRIG è stato sviluppato da KBR, Southern Company e dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti presso il Power Systems Development Facility di Wilsonville, in Alabama. I test su un gassificatore da 6 MWe sono iniziati nel 1999 e sono stati condotti per nove anni prima che si decidesse di passare direttamente al primo progetto TRIG su scala reale da 582 MW. Tuttavia, come spesso accade quando si costruisce una tecnologia per la prima volta, è stato necessario risolvere alcuni problemi costosi. Una volta iniziata la costruzione, Mississippi Power ha dovuto apportare importanti modifiche alle tubazioni, tra cui lo spessore, la metallurgia, la quantità e le strutture di supporto, che hanno fatto lievitare i costi. Anche altri ritardi nel progetto e il calo di produttività della manodopera hanno fatto lievitare i costi. Questi e altri fattori hanno fatto lievitare il prezzo di Kemper da un costo massimo dell'impianto di 2,88 dollari ai 5,60 miliardi di dollari attuali. Se si aggiungono i costi non legati all'impianto, come la miniera di lignite, le emissioni di CO2 e altri costi hanno portato la spesa totale a 7,1 miliardi di dollari.

Ma questi sforamenti dei costi non erano legati alle apparecchiature CCS. Per tutte le "novità" che a volte si afferma siano legate alla cattura del carbonio, in realtà si tratta di una tecnologia consolidata. La tecnologia di cattura utilizzata a Kemper si chiama Selexol ed è stata sviluppata negli anni Cinquanta. Oggi sono in funzione più di 110 progetti Selexol, principalmente in impianti chimici.

Per contro, Petra Nova, un progetto di cattura del carbonio in Texas che è entrato in funzione all'inizio di questo mese, è stato completato rispettando il budget e la tabella di marcia. A differenza di Kemper, il progetto Petra Nova è un retrofit di una centrale a carbone esistente e quindi ha coinvolto solo la componente di cattura dell'anidride carbonica, non il nuovo impianto di gassificazione del carbone TRIG che è in funzione a Kemper. La costruzione non prevede nuovi metodi di conversione del carbone in elettricità, ma solo la cattura della CO2 solo la cattura. Inoltre, Petra Nova è stata completata utilizzando il 90% di capitale privato e in un mercato energetico competitivo.

Perché Kemper è importante se negli Stati Uniti non si costruiscono più nuove centrali a carbone?

Il cambiamento climatico non riconosce i confini nazionali. Non importa se le emissioni di CO2 che riscalda gli Stati Uniti abbia origine qui o altrove. Kemper è importante perché il suo valore dimostrativo è significativo a livello globale.

In tutta la Cina, molti impianti gassificano il carbone per produrre prodotti chimici. Si tratta di impianti diversi dai gassificatori di Kemper, ma che utilizzano apparecchiature simili per la cattura del carbonio come parte del processo di produzione dei prodotti chimici. Centinaia di milioni di tonnellate di CO2 altamente pura viene catturata da questi impianti coal-to-chemicals, ma viene espulsa direttamente nell'atmosfera anziché essere stoccata. Kemper dimostra il lato di stoccaggio della gassificazione del carbone. Se i cinesi seguiranno questa strada, la CO2 sarebbero enormi.

Qui negli Stati Uniti, Kemper mostra come espandere l'attuale sistema statunitense di emissioni di CO2 negli Stati Uniti. Kemper estende l'attuale sistema di condotte della Denbury Company. Dimostrando che questa rete è facilmente espandibile, dimostra un percorso per il futuro della CO2 del settore energetico e di quello industriale. Insieme, questi settori sono responsabili di oltre la metà delle emissioni di CO2 emessa negli Stati Uniti.

Una riflessione finale

La cattura del carbonio per il settore industriale è disponibile in commercio da decenni. Questa tecnologia sta ora migrando verso il settore energetico. Ma per una rapida diffusione sono necessari degli incentivi. Il Congresso sta valutando misure che accelererebbero la diffusione della cattura del carbonio, che in ultima analisi ridurrà i costi della tecnologia attraverso l'apprendimento e l'innovazione. Tra queste, l'estensione e l'ampliamento degli attuali crediti d'imposta sulla produzione che aumenterebbero il valore della CO2 iniettata nel sottosuolo, nonché politiche fiscali che rendano meno costoso il finanziamento delle apparecchiature di cattura. Sappiamo che questo tipo di incentivi funziona. Incentivi simili hanno contribuito alla crescita delle energie rinnovabili negli Stati Uniti negli ultimi due decenni. La tecnologia di cattura del carbonio è qui. Ora abbiamo bisogno di una spinta da parte del Congresso affinché venga diffusa.

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