Due progetti di cattura del carbonio: Uno sguardo più approfondito
Cosa hanno in comune queste piante e cosa spiega risultati così diversi?
Cominciamo con ciò che ha funzionato in entrambi gli impianti: l'attrezzatura per la cattura del carbonio.
Sia Petra Nova che Kemper si sono impegnate a fondo per eliminare i rischi tecnici legati alla cattura del carbonio nei loro progetti. Petra Nova si è affidata a una scalata metodica della tecnologia di cattura del carbonio di Mitsubishi Heavy Industries. Questa tecnologia è stata dimostrata dapprima su impianti industriali (molti dei quali utilizzavano le emissioni delle caldaie a gas naturale), seguita da una dimostrazione da 25 MW sull'impianto a carbone Plant Barry della Southern Company e, infine, da un'applicazione da 240 MW a Parish con una cattura del 90%. È stato persino costruito un piccolo impianto a gas separato per fornire elettricità e vapore all'apparecchiatura di cattura, in modo che non avesse un impatto sulle operazioni quotidiane dell'impianto a carbone esistente.
Kemper ha adottato un approccio altrettanto efficace alla cattura del carbonio. Invece di sviluppare una nuova tecnologia, si è affidata a una tecnologia di cattura matura e collaudata, chiamata Selexol, per catturare il 65% dellaCO2 dell'impianto. Il Selexol è disponibile in commercio da oltre 50 anni e viene utilizzato in centinaia di impianti chimici in tutto il mondo. Durante l'avvio e il funzionamento di Kemper on coal, l'apparecchiatura CCS ha funzionato bene, fornendoCO2 ai campi petroliferi in via di invecchiamento per il recupero del petrolio e isolando le emissioni diCO2 dell'impianto in profondità nel sottosuolo.
Ma ciò che distingue i due progetti non è la cattura del carbonio, bensì il ruolo dell'impianto a carbone. Kemper è un nuovo impianto che utilizza una tecnologia di gassificazione del carbone unica nel suo genere, in grado di convertire il carbone in energia. Questa tecnologia, chiamata gassificatore integrato per il trasporto (TRIG), è stata testata da Southern, con il supporto del DOE, su scala di 6 MW tra la fine degli anni '90 e l'inizio del 2000. In un'unica fase, Kemper ha cercato di scalare questa tecnologia da 6 MW fino all'uso commerciale completo in un impianto da 582 MW.
Questa enorme sfida di scalabilità si è rivelata costosa. Quando l'impianto è stato inaugurato, Southern non aveva ancora completato il progetto definitivo e si sono dovute apportare modifiche importanti a tubazioni, metallurgia e strutture di supporto. Il costo dell'impianto, fissato a 2,88 miliardi di dollari per i consumatori, è salito a 5,6 miliardi di dollari. Altri costi, come la miniera di lignite e il gasdotto diCO2, hanno portato i costi a 7,1 miliardi di dollari alla fine dello scorso anno. Ma i problemi operativi hanno continuato a ritardare l'apertura ufficiale dell'impianto di gassificazione del carbone e si sono sviluppati nuovi problemi che probabilmente faranno lievitare ulteriormente i costi dell'impianto.
Al contrario, il progetto Petra Nova, del valore di 1 miliardo di dollari, ha adattato l'attrezzatura per la cattura del carbonio a un impianto a carbone esistente. Non c'erano rischi di costruzione di nuovi impianti a carbone. Il progetto è stato finanziato in un mercato deregolamentato dell'energia con fondi privati, ma ha ricevuto una sovvenzione federale del DOE di 168 milioni di dollari. Per migliorare l'economia, Petra Nova non solo vende laCO2 al giacimento petrolifero, ma è anche proprietaria del giacimento stesso. Ciò significa che guadagna anche dalla vendita del petrolio che laCO2 aiuta a portare in superficie.
È una tentazione guardare i titoli dei giornali di oggi su un progetto di cattura del carbonio e saltare alle conclusioni sulla tecnologia nel suo complesso. Ma come dimostrano Kemper e Petra Nova, un esame più approfondito è importante.
È particolarmente importante notare che la decisione della Southern di iniziare la costruzione senza completare l'ingegneria del progetto è stata dettata in parte dal tentativo di rispettare le scadenze imposte da oltre 400 milioni di dollari di crediti d'imposta federali per gli investimenti. Gli incentivi che premiano le prestazioni, come hanno fatto gli incentivi per l'energia eolica e solare, sono un approccio di gran lunga migliore rispetto alla microgestione delle scadenze per i primi progetti del genere.
Qual è il prossimo passo per la cattura del carbonio? La tecnologia è stata dimostrata. Funziona non solo nelle centrali elettriche, ma anche in impianti industriali come la produzione di cemento, fertilizzanti e acciaio. Ma per espandere profondamente la cattura del carbonio nel mercato, sono necessari incentivi finanziari come quelli disponibili per le energie rinnovabili. Il Congresso sta prendendo in considerazione leggi come la proposta di legge Heitkamp-Capito(S 1513) che prevede crediti d'imposta che ricompensano gli impianti per ogni tonnellata diCO2 catturata e isolata sotto terra e la proposta di legge Portman-Bennet(S 843) che abbassa il costo del finanziamento delle attrezzature di cattura. Se queste politiche saranno adottate, la cattura del carbonio comincerà a comparire più diffusamente, non solo negli impianti a carbone, ma anche nei nuovi impianti a gas e in tutti gli impianti industriali che rappresentano il 25% delle emissioni globali diCO2.
Come è stato stabilito da tempo, abbiamo poche possibilità di evitare che le temperature globali salgano oltre i 2 gradi centigradi senza l'uso del CCUS. Il successo del lancio di Petra Nova e le proposte di legge presentate al Congresso degli Stati Uniti ci daranno almeno una possibilità di combattere.
