Was wäre, wenn wir die Uhr gegen den Klimawandel zurückdrehen könnten, indem wir einfach alle überschüssigen Treibhausgase erfassen, die wir seit der industriellen Revolution ausgestoßen haben? Es mag zu gut klingen, um wahr zu sein, aber diese Technologie existiert bereits. Sie heißt Kohlenstoffabscheidung undSpeicherung CCS - oder Kohlenstoffabscheidung und -bindung - und befindet sich seit den 1990er Jahren in der Entwicklung.
Im Laufe der Jahre haben Wissenschaftler verschiedene Wege gefunden, um CO2 im Boden, unter dem Meer und sogar als Input für verschiedene industrielle Prozesse einzufangen und zu speichern. Trotz jahrzehntelanger Forschung und Entwicklung F & E, CCS bleibt zu teuer, um in großem Umfang in der Industrie eingesetzt zu werden.
Ein Teil des Problems war die Tatsache, dass bis vor kurzem weder Regierungen noch private Unternehmen daran interessiert waren, die exorbitanten Geldbeträge zu investieren, die erforderlich sind, um die Technologie so weit zu entwickeln, dass sie wirtschaftlich machbar wird.
Darüber hinaus erfordert der großflächige Einsatz von CCS den Bau einer Infrastruktur zur Erfassung, zum Transport und zur Speicherung des Treibhausgases. Dies müsste in seinem Umfang der vorhandenen Öl- und Gasinfrastruktur entsprechen, die Jahrzehnte dauerteaufrecht und teuer zu bauen. Mit anderen Worten, die erforderlichen Investitionen sind enorm.
Das heißt nichts von der Tatsache, dass CCS die Grundursache des Klimawandels nicht angeht, nämlich dass wir zu viel produzieren und verbrauchen und unsere Planetengrenzen überschreiten. Kurz gesagt, CCS ist eine End-of-Pipe-Lösungdass Umweltschützer verabscheuen und dass alle anderen es nicht mögen, weil es teuer ist und seine Verwendung bedeutet, dass wir es nicht geschafft haben, den Klimawandel durch vorbeugende Maßnahmen einzudämmen.
Immerhin eine Zukunft?
Einige jüngste Entwicklungen deuten jedoch darauf hin, dass CCS möglicherweise doch eine Zukunft in den Bemühungen zur Eindämmung des Klimawandels haben wird. Vor einem Jahr, im Oktober 2018, hat das Zwischenstaatliche Gremium für Klimawandel IPCC - das unter den Vereinten Nationen tätig ist - dies getanist das maßgeblichste wissenschaftliche Gremium für den Klimawandel in der Welt - veröffentlicht ein Meilenstein Bericht in dem festgestellt wurde, dass CCS Teil der Lösung zur Vermeidung eines katastrophalen Klimawandels sein muss Erwärmung um 2 ° C oder höher. Bis 2100, so das IPCC, müsste die Welt mindestens entfernen 3,3 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr aus der Atmosphäre mit CCS.
Dem Bericht folgten ermutigende politische Anreize. Im November 2018 veröffentlichte die Europäische Kommission ihre Roadmap zur CO2-Neutralität bis 2050, zu der neben sechs weiteren Schritten auch CCS gehört. Nach dieser Strategie soll CCS "die verbleibenden [nach Erschöpfung vorbeugender Maßnahmen] Treibhausgasemissionen in unserer Wirtschaft kompensieren und negative Emissionen verursachen".
Auf der anderen Seite des Atlantiks hat der US-Kongress im Jahr 2018 sowohl die F & E-Mittel für CCS als auch die steuerlichen Anreize für die Abscheidung und Nutzung von CO2 gemäß diesem Kongress vom August 2018 erhöht. Bericht .
Nordlichter
Noch wichtiger ist, dass Industriegiganten begonnen haben, sich ernsthaft für CCS einzusetzen. Trotz der Tatsache, dass die Technologie inzwischen ausgereift ist, waren im Dezember 2018 nur 18 CCS-Projekte in Betrieb. Im Januar 2019 jedoch ein vielversprechendes neues ProjektDas so genannte Northern Lights erhielt seine Betriebsgenehmigung. Die ehrgeizige Initiative vor der Westküste Norwegens zielt darauf ab, eine Open-Access-Transport- und Speicherinfrastruktur für CO2 aufzubauen.
Das von Norwegens Equinor ehemals Statoil betriebene Projekt zählt auch die Ölkonzerne Shell und Total zu seinen Partnern. Ab September 2019 sind sieben weitere Industrieunternehmen beteiligt. Riesen aus verschiedenen Branchen, die sich verpflichtet haben, in ihren jeweiligen Sektoren Wertschöpfungsketten in CCS zu schaffen.
Nach Fertigstellung wird Northern Lights das mit Abstand größte derartige Projekt der Welt sein und erfassen können. fünf Millionen Tonnen CO2 pro Jahr. Dies entspricht den Treibhausgasen, die von fünf Millionen Personenkraftwagen pro Jahr oder von sechs durchschnittlich großen Kohlekraftwerken ausgestoßen werden.
Nordlichter funktionieren wie folgt. Das aus verschiedenen Quellen gewonnene CO2 wird per Schiff zum norwegischen Hafen von Bergen transportiert, wo es in Drucktanks gelagert wird. Das Gas wird dann vor der Küste durch eine Pipeline in eine oder mehrere gepumptInjektionsbohrungen.
Für den Prozess ist keine Offshore-Plattform erforderlich, da die Bohrlöcher mithilfe der vorhandenen Offshore-Öl- und Gasinfrastruktur gesteuert werden. Das Design und die Verwaltung dieser Anlagen ähneln denen, die für Flüssiggas LPG ohne Feuer erforderlich sindGefahr im Zusammenhang mit letzterem nach Equinor.
Warum so teuer?
Öl- und Gasunternehmen injizieren seit Jahrzehnten natürlich vorkommendes CO2 in Ölquellen, um die Energierückgewinnungsraten in ihren Quellen zu verbessern. Die Erfassung industrieller CO2-Emissionen ist jedoch viel komplizierter und kostspieliger.
CCS kann in praktisch jeder Art von Anlage durchgeführt werden, die CO2 ausstößt, ist jedoch besonders relevant für stark verschmutzende Industrien wie Stromerzeugung, Zement, Chemikalien und Petrochemie.
Unabhängig von ihrem Anwendungsfall umfasst die Technologie drei Hauptschritte: 1 die Abscheidung von CO2, gefolgt von 2 seiner Kompression und Reinigung und anschließend 3 seiner Injektion in verschiedene Arten von Gesteinsformationen.
Der erste Schritt - die Abscheidung von CO2 - führt zu den hohen Kosten der Technologie. Dies liegt daran, dass bei CCS der industriellen Verbrennung mehrere Schritte hinzugefügt werden, um CO2 aus Rauchgasen zu entfernen.
Bei Kohlekraftwerken können die Kosten für die Abscheidung von CO2 beispielsweise so hoch sein wie 109 USD pro Tonne was den Preis des von bis zu erzeugten Stroms schätzungsweise erhöht 80% .
Was ist mit negativen Emissionen?
Während CCS an und für sich interessant ist, zeichnen sich einige seiner Anwendungen noch mehr dadurch aus, wie effektiv sie sein könnten, wenn sie in großem Maßstab eingesetzt werden. Eine solche Anwendung sind Bioenergiepflanzen mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung BECCS, die bestehender Umwandlung von Biomasse in Energie mit der Erfassung und dauerhaften Speicherung der resultierenden CO2-Emissionen.
Es gibt zwei Möglichkeiten, wie dies erreicht werden kann. Die erste ist die direkte Verbrennung von Biomasse und die Erfassung der daraus resultierenden CO2-Emissionen. Die zweite - was heutzutage häufiger verwendet wird - Weg besteht in der Fermentation von Biomasse, die zu Bioethanol führt. Im letzteren Fall müssen die CO2-Emissionen nicht erfasst werden, sondern können direkt komprimiert werden.
BECCS verspricht, nicht nur unsere Abhängigkeit von Kohlenwasserstoffen zu verringern, indem wir einen alternativen Brennstoff für die Stromerzeugung anbieten, sondern auch CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen und so zur Eindämmung des Klimawandels beizutragen. Die Technologie ist jedoch nicht ohnees ist Kritiker , wer hat spitz Die Nutzung von Land für den Anbau von Pflanzen für BECCS wird die biologische Vielfalt weiter unter Druck setzen und die Nahrungsmittel verdrängen, die zur Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung erforderlich sind.
Letztendlich besteht der effektivste und billigste Weg, CO2 zu binden, darin, Wälder zu pflanzen und zu vermeiden, dass zu viel davon emittiert wird. Während einige Industrieriesen uns dies gerne glauben lassen würden, dass "Die Industrie kann das tun, was Pflanzen tun "dh CO2 abfangen. Die Realität ist, dass wir als Gesellschaft einen hohen Preis zahlen müssen, um dies zu erreichen. Und der Grund, warum wir die Industrie brauchen, um das zu tun, was Pflanzen überhaupt tunist, weil wir nicht in der Lage waren, unsere Treibhausgasemissionen zu drosseln, wenn wir sollten.