Å distribuere CO2-fangst og -lagring «i veldig stor skala, det er utfordringen for de neste årene»

I et intervju for Le Monde de l’Energie, Florence Delprat-Jannaud, forsker ved IFP Energies nouvelles, forfatter av artikkelen Karbonfangst og -lagring, hvordan fungerer det? for The Conversation, gir en oppdatering om CO2-fangst- og lagringsteknologier.

Energiens verdenHva er de viktigste karbonfangst- og sekvestreringsteknologiene i dag?

Florence Delprat-JannaudCO2-fangst og -lagring består i å fange CO2 ved produksjonskilden, i røyken fra industrianlegg, og permanent lagre den under jorden for å hindre utslipp til atmosfæren. CO2 kan også, i stedet for å regnes som avfall, betraktes som en ressurs og brukes direkte eller gjøres om til et produkt.

Det er tre hovedtilnærminger for å fange CO2.

• Post-combustion capture består i å utvinne CO2 fra forbrenningsgasser… Den mest brukte prosessen er fangst ved absorpsjon: CO2 ekstraheres fra forbrenningsgasser ved hjelp av et løsemiddel, vanligvis aminbasert, som har en affinitet for molekyler av CO2. CO2 separeres deretter fra løsningsmidlet ved termisk regenerering. I tillegg til sin modenhet har post-combustion capture, på grunn av sin posisjonering nedstrøms for industrielle prosesser, fordelen av å kunne implementeres på eksisterende anlegg, uten å kreve store modifikasjoner. Den kan også brukes til behandling av røyk fra ulike industrier (termiske kraftverk, stålverk, sementfabrikker, etc.). Det er en slik prosess, DMX™-prosessen utviklet av IFPEN, som i dag demonstreres på Arcelor Mittals Dunkirk-anlegg.
• Oksy-forbrenningsfangst består i å utføre forbrenningen med (nesten) rent oksygen, i stedet for luft, og dermed produsere en forbrenningsgass som nesten utelukkende består av CO2 og vanndamp. En del av forbrenningsgassene resirkuleres i forbrenningskammeret, resten dehydreres for å oppnå en høyrent CO2-strøm. Denne prosessen skal for eksempel brukes i sementfabrikker.
• Til slutt består fangst før forbrenning av å utvinne CO2 ved kilden ved å transformere det opprinnelige drivstoffet ved delvis oksidasjon til en syntesegass. Denne prosessen brukes til å produserehydrogen avkarbonisering av naturgass.

Transport av CO2 praktiseres allerede i industriell skala med skip og rørledninger. CO2 kan også transporteres med tog eller lastebil når mengdene ikke er for store.

CO2-lagring er i utgangspunktet tilrettelagt i to typer geologiske formasjoner, på land (på land) og offshore (i hav), mer enn en kilometer dyp.

• CO2 kan lagres i uttømte olje- eller gassreservoarer -og hvor en del av utslippet CO2 kommer fra- hvis egenskaper er godt kjent på grunn av oljeleting og oljeutvinning, selv om det er nødvendig med arbeid for å oppdatere reservoarets egenskaper og dekning til det endelige. av driften.
• CO2 kan også lagres i egnede geologiske lag, dype saltholdige akviferer, som gir større lagringspotensial, men som generelt er mindre kjent.

Utfordringen er å garantere sikker og permanent lagring av CO2 gjennom naturlige fangstfenomener.

Energiens verdenHva er dens globale, nåværende og fremtidige utvikling (investeringer, planlagte prosjekter)?

Florence Delprat-JannaudCO2-fangst og -lagring er ikke en ny teknologi, det er en moden teknologi brukt i industrien i flere tiår. I dag fanges rundt 40 Mt CO2 per år, og i september 2022 var det 65 storskalaprosjekter i verden: 30 i drift, 2 avbrutt, 11 under bygging og 153 under utvikling. Dette er en økning på 44 % på 1 år.

Blant disse prosjektene kan vi i Europa trekke frem Drax-prosjektet i Storbritannia, som vil være det største bioenergiprosjektet med CCS (BECCS) i verden, med en verdenskapasitet på 8,0 Mtpa i to enheter; Klemetsrud-prosjektet i Norge, som vil være det første kommersielle CO2-fangst- og lagringsprosjektet i et avfall-til-energi-anlegg; og ORCA-prosjektet på Island, det første kommersielle direkte luftfangst med karbonlagringsanlegg (DACCS).

Energiens verdenSvært tilstede i modellene for kamp mot klimaendringer og «karbonnøytralitet»-planene, spesielt hydrokarbongigantene, er disse teknologiene fortsatt relativt underutviklet i dag. Ser du ikke på dette som en form for greenwashing?

Florence Delprat-JannaudDet er sant at fangst, lagring og bruk av CO2 forekommer i dag i alle scenarier i kampen mot klimaendringer. Å oppnå karbonnøytralitet innen 2050 krever implementering av en portefølje av løsninger for å redusere klimagassutslipp. Fangst, lagring og bruk av CO2 er en av disse løsningene, sammen med energieffektivisering eller utvikling av fornybare energier… Det handler ikke om greenwashing, men om å bruke disse teknologiene der vi har dem og når vi trenger dem. Vi har bare ikke noe annet valg.

Fangst, lagring og bruk av CO2 er planlagt for å dekarbonisere energi- og elektrisitetsproduksjonssektoren, så vel som industrisektoren, spesielt produksjon av sement, stål og kjemisk industri. Denne teknologien har fordelen for disse tunge infrastrukturene og designet for en drift på vanligvis 30 til 40 år, at den kan implementeres uten å kreve fullstendig utskifting av industrianlegg, eller behov for å oppdatere en hel nettet kraftdistribusjon. Det gir også en løsning for å redusere de «vanskelige å redusere» utslippene fra disse næringene, de som er et resultat av kjemiske reaksjoner som er iboende i produksjonsprosesser som sementproduksjon, og som det foreløpig ikke er noe alternativ til.

Til slutt gjør disse teknologiene det også mulig å fjerne karbon fra atmosfæren, gjennom bioenergi med CO2-fangst og -lagring og direkte fangst i luften, og dermed utligne CO2-utslipp i sektorer hvor det er enda vanskeligere å redusere, som f.eks. Lufttransport.

Selvfølgelig, for at disse teknologiene skal ha en effekt på klimaet, må vi være i stand til å distribuere dem i veldig stor skala, og det er utfordringen for de neste årene.

Lignende varer