Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Ny klimaaftale giver håb om flere kulstoflagringsprojekter

Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain

Det bølgende prærielandskab i det nordøstlige Wyoming har været et paradis med frodigt, knædybt græs for får, kvæg og spidshornsantiloper denne sommer.

Men det er en anden grøn – grønnere energi – som geolog Fred McLaughlin søger, mens han borer næsten 3,2 kilometer ned i jorden, langt dybere end de tykke kullag, der gør dette til den bedste kulmineregion i USA. McLaughlin og hans kollegaer fra University of Wyoming undersøger, om bittesmå rum i klippen dybt under jorden permanent kan opbevare enorme mængder drivhusgas udledt af et kulfyret kraftværk.

Dette er konceptet kendt som kulstoflagring, længe udråbt som et svar på global opvarmning, der bevarer energiindustriens afbrænding af fossile brændstoffer for at generere elektricitet.

Hidtil har det ikke været muligt at fjerne kuldioxid fra kraftværksrøgstabler og pumpe det under jorden uden højere elregninger til at dække teknikkens enorme omkostninger. Men med en tilførsel på 2,5 milliarder dollars fra Kongressen sidste år og nu større skatteincitamenter gennem Inflation Reduction Act vedtaget af Kongressen i fredags, fortsætter forskere og industrien med at prøve.

Et mål med McLaughlins projekt er at bevare levetiden for et relativt nyt kulfyret kraftværk, Dry Fork Station, drevet af Basin Electric Power Cooperative. Statslige embedsmænd håber, at det vil gøre det samme for hele den belejrede kulindustri, der stadig understøtter Wyomings økonomi. Staten producerer omkring 40 % af landets kul, men faldende produktion og en række afskedigelser og konkurser har ramt Gillette-områdets store, åbne kulminer i løbet af det sidste årti.

Mens økonomien ved kulstoflagring i bedste fald forbliver usikker, har McLaughlin og andre tillid til teknologien.

"Geologien eksisterer," sagde McLaughlin. "Det er en ressource, vi leder efter - og ressourcen er porerum."

SÅDAN FUNGERER DET

Med porerum mener McLaughlin ikke hudpleje, men mikroskopiske mellemrum mellem sandstenskorn dybt under jorden. Utallige sådanne rum tæller sammen:Nok, håber han, til at rumme 55 millioner tons (50 millioner metriske tons) kuldioxid over 30 år.

McLaughlin og hans team brugte de samme borerigge som olieindustrien til at bore deres to brønde næsten 10.000 fod (3.000 meter) og tog kerneprøver fra ni geologiske formationer i processen. Forskerne vil undersøge, hvordan injektion ved en brønd, ved at bruge saltvand som en stand-in for flydende kuldioxid, kan påvirke væskeadfærden ved den anden.

"Det er dybest set ligesom et opkald og svar, hvis du vil tænke på det på den måde," sagde McLaughlin. "Vi kan sande vores simuleringer."

McLaughlins team laver også en masse laboratoriearbejde på kulstofbinding tilbage på University of Wyoming School of Energy Resources i Laramie, hvor de studerer i mikroskopisk skala, hvor meget kuldioxid forskellige sandstenslag kan indeholde. De modellerer på computere, hvor meget kuldioxid, godt nok, der kunne pumpes under jorden nord for Gillette.

Til sidst ønsker de at gå videre til kuldioxid fanget fra røgfanen på den nærliggende Dry Fork Station ved hjælp af en teknik udviklet af Californien-baserede Membrane Technology and Research, Inc.

WYOMINGS KULDRØMME

Med et øje på kulstoflagring blev Wyoming i 2020 en af ​​blot to stater, sammen med North Dakota, der overtog fra U.S. Environmental Protection Agencys primære myndighed til at udstede den type tilladelse, McLaughlin og hans team skal bruge til at pumpe store mængder af kuldioxid, sat under tryk til en "superkritisk" tilstand med høj tæthed, under jorden.

Udover tilladelsen skal geologerne også have flere midler. U.S. Department of Energy Carbon Storage Assurance Facility Enterprise (CarbonSAFE)-programmet finansierer 24 CO2-opsamlings- og lagringsprojekter landsdækkende, og dette er et af de længste.

Sådanne projekter var sandsynligvis allerede berettiget til nogle af de omkring 2,5 milliarder dollars i sidste års infrastrukturregning. Nu vil den nye Inflation Reduction Act øge "45Q" skattefradraget for elproducenter, der binder deres kulstof fra $50 til $85 pr. ton.

At pumpe kuldioxid under jorden er ikke noget nyt. I årtier har olie- og gasindustrien brugt kuldioxid til at genoplade aldrende oliefelter, efter at det er adskilt fra den metan, der sælges til brændstof for brændeovne og ovne.

INDTIL NU, MISLYKKEDE EKSPERIMENTER

Kritikere påpeger dog, at processen er dyr at bruge på kraftværker og giver en slags livline til kul-, olie- og naturgasindustrien, når verden efter deres mening helt burde stoppe med at bruge fossile brændstoffer.

Til dato har kun ét kommercielt operationelt, storstilet projekt i USA pumpet kuldioxid fra et kraftværk under jorden. Men for at dække omkostningerne solgte NRG Energy's Petra Nova kulfyrede kraftværk uden for Houston sin kuldioxid for at øge den lokale olieproduktion.

Efter tre år i drift lukkede Petra Nova i 2020, da lave oliepriser gjorde det urentabelt at bruge gassen til at genoplade et nærliggende oliefelt.

I december fandt en gennemgang af US Government Accountability Office, at Petra Nova var det eneste af otte kulstofopsamlings- og lagringsprojekter på kulfyrede værker, der rent faktisk gik i drift, efter at have modtaget 684 millioner dollars i finansiering fra Energiministeriet siden 2009.

Nogle lokalsamfund, der i årevis har beskæftiget sig med industriel luftforurening, bekymrer sig også over, at virksomheder vil bruge løfter om kulstoflagring som en måde at udvide på.

For Massachusetts Institute of Technologys forskningsingeniør Howard Herzog, en pioner for kulstoffangst og -lagring, er spørgsmålet ikke, om teknikken er teknisk gennemførlig i skala. Det er han sikker på. Men om det kan lade sig gøre økonomisk, er en anden sag.

"Folk begynder at tage det mere seriøst, selvom det ikke er en let opgave at fundamentalt ændre vores energisystemer," sagde Herzog. "Det er ikke noget, du gør på kort sigt. Du er nødt til virkelig at sætte politikken på plads, og det har vi stadig ikke rigtig gjort."

Det kan være dyrt, sagde Herzog. Men at gøre ingenting, når det kommer til klima, "kan være meget dyrere." + Udforsk yderligere

Understøttelse af kulstoffangst og -sekvestrering er nøglen til et grønnere, mere pålideligt net

© 2022 The Associated Press. Alle rettigheder forbeholdes. Dette materiale må ikke offentliggøres, udsendes, omskrives eller videredistribueres uden tilladelse.




Varme artikler