Hvorfor kommercialisering af kulstoffangst og -binding er slået fejl, og hvordan det kan fungere

Der er 12 væsentlige egenskaber, der forklarer, hvorfor kommercielle CO2-opsamlings- og -sekvestreringsprojekter lykkes eller mislykkes i USA, Det siger forskere fra University of California San Diego i en nylig undersøgelse offentliggjort i Miljøforskningsbreve .

Kulstoffangst og -binding (CCS) er blevet stadig vigtigere for at håndtere klimaændringer. Det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) er meget afhængig af teknologien for at nå kulstoffri til lave omkostninger. Derudover det er blandt de få kulstoffattige teknologier i præsident Joseph R. Bidens foreslåede plan for 400 milliarder dollars for ren energi, der tjener bipartisk støtte.

I de sidste to årtier, privat industri og regering har investeret titusindvis af milliarder af dollars for at fange CO ₂ fra snesevis af industri- og kraftværkskilder. På trods af den omfattende støtte, disse projekter er stort set mislykkedes. Faktisk, 80 procent af projekter, der søger at kommercialisere kulstoffangst- og sekvestreringsteknologi, er endt i fiasko.

"I stedet for at stole på casestudier, vi besluttede, at vi skulle udvikle nye metoder til systematisk at forklare variationen i projektresultatet af, hvorfor så mange projekter mislykkes, " sagde hovedforfatter Ahmed Y. Abdulla, forskningsstipendiat ved UC San Diego's Deep Decarbonization Initiative og assisterende professor i mekanisk og rumfartsteknik ved Carleton University. "Ved at vide, hvilke funktioner i CCS-projekter, der har været mest ansvarlige for tidligere succeser og fiaskoer, gør det muligt for udviklere ikke kun at undgå tidligere fejl, men også identificere klynger af eksisterende, kortsigtede CCS-projekter, der er mere tilbøjelige til at lykkes."

Han tilføjede, "Ved at betragte det største udvalg af amerikanske CCS-projekter, der nogensinde er undersøgt, og med omfattende støtte fra folk, der ledede disse projekter i fortiden, vi skabte i det væsentlige en tjekliste over egenskaber, der betyder noget, og målte, i hvilket omfang hver enkelt gør."

Troværdigheden af ​​incitamenter og indtægter er nøglen

Forskerne fandt ud af, at troværdigheden af ​​indtægter og incitamenter - funktioner i politik og politik - er blandt de vigtigste egenskaber, sammen med kapitalomkostninger og teknologisk beredskab, som tidligere er blevet grundigt undersøgt.

"Politikdesign er afgørende for at hjælpe med at kommercialisere industrien, fordi CCS-projekter kræver en enorm mængde kapital på forhånd, "forfatterne, bestående af et internationalt team af forskere, Bemærk.

Forfatterne peger på eksisterende troværdige politikker, der virker som incitamenter, såsom udvidelsen af ​​45Q-skattefradraget i 2018. Det giver virksomheder en garanteret indtægtsstrøm, hvis de binder CO ₂ i dybe geologiske depoter.

Det eneste store incitament, som virksomheder hidtil har haft til at tjene deres investeringer i kulstoffangst tilbage, er ved at sælge CO ₂ til olie- og gasselskaber, som derefter sprøjter det ind i oliefelter for at øge udvindingshastigheden - en proces, der omtales som øget olieudvinding.

Skattefradraget på 45 Q tilskynder også til øget olieindvinding, men til en lavere pris pr CO ₂ enhed, sammenlignet med dedikeret geologisk CO ₂ opbevaring.

Ud over at sælge til olie- og gasselskaber, CO ₂ er ikke ligefrem en værdifuld vare, så få levedygtige business cases eksisterer for at opretholde en CCS-industri i den skala, der er nødvendig eller forudset for at stabilisere klimaet.

"Hvis designet eksplicit til at adressere troværdighed, offentlig politik kan have en enorm indflydelse på projekters succes, " sagde David Victor, medleder af Deep Decarbonization Initiative og professor i industriel innovation ved UC San Diego's School of Global Policy and Strategy.

Resultater med ekspertrådgivning fra projektledere med erfaring fra den virkelige verden

Mens teknologisk beredskab er blevet undersøgt indgående og er afgørende for at reducere omkostningerne og risikoen ved CCS, forskerne så ud over ingeniør- og ingeniørøkonomien for at afgøre, hvorfor CCS fortsat er en så risikabel investering. I løbet af to år, forskerne analyserede offentligt tilgængelige optegnelser over 39 amerikanske projekter og søgte ekspertise fra CCS-projektledere med omfattende, oplevelse i den virkelige verden.

De identificerede 12 mulige determinanter for projektresultater, som er teknologisk parathed, incitamenters troværdighed, finansiel troværdighed, koste, regulatoriske udfordringer, belastning af CO ₂ fjernelse, modstand fra industrielle interessenter, offentlig opposition, befolkningens nærhed, indflydelse på beskæftigelsen, fabrikkens placering, og værtsstatens appetit på udvikling af fossil infrastruktur.

For at evaluere den relative indflydelse af de 12 faktorer i forklaringen af ​​projektresultater, forskerne byggede to statistiske modeller og supplerede deres empiriske analyse med en model udledt gennem ekspertvurdering.

Eksperterne understregede kun vigtigheden af ​​troværdigheden af ​​indtægter og incitamenter; langt de fleste succesfulde projekter arrangerede på forhånd for at sælge deres opfangede CO ₂ for øget olieindvinding. De sikrede sig ubetingede incitamenter på forhånd, styrke opfattelsen af, at de hvilede på et sikkert økonomisk grundlag.

Forfatterne konkluderer, at modeller i undersøgelsen - især når de er forstærket med den strukturerede fremkaldelse af ekspertvurdering - sandsynligvis kan forbedre repræsentationen af ​​CCS-udrulning på tværs af energisystemer.

"Vurderinger som vores styrker både udviklere og politiske beslutningstagere, " skriver forfatterne. "Med data til at identificere CCS-projekter på kort sigt, der er mere tilbøjelige til at lykkes, disse projekter vil blive frøene, hvorfra en ny CCS-industri spirer."