Czy opłaca się odzyskiwanie dwutlenku węgla?

Technologie pozwalające na przechwytywanie i magazynowanie dwutlenku węgla wydają się na pierwszy rzut oka cudownym lekarstwem na patologie systemu handlu emisjami. Z wielu przyczyn nie są one jednak wdrażane w większej skali

Według ogromnej większości analiz dotyczących energetyki, co najmniej do połowy obecnego stulecia paliwa kopalne wciąż będą podstawowymi surowcami używanymi do pozyskiwania energii w przemyśle. Ich zużycie będzie rosnąć przez wiele lat. Jak wiadomo, spalanie tych surowców wywołuje emisję dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych do atmosfery. Wiele uprzemysłowionych państw (w tym Polska) przyjęło na siebie szereg zobowiązań dotyczących ograniczenia tych zanieczyszczeń.

Niemiecki koncern RWE stał się ostatnio jedną z ofiar tych restrykcji. Mimo wzrostu cen energii w Niemczech i innych krajach, w których operuje, wypracował on w II kwartale zysk netto o 67 proc. mniejszy niż w takim samym okresie 2007 r. Do pogorszenia jego wyników finansowych przyczynił się w największej mierze nagły skok cen praw do emisji dwutelnku węgla. Za certyfikat pozwalający wyemitować jedną tonę tego gazu płacono w Niemczech w II kwartale 2007 r. 42 centy. Rok później już 25,61 euro. RWE musiało wydać w minionym kwartale na zakup tych uprawnień 276 mln euro, podczas gdy rok wcześniej jedynie 11 mln euro. Skok cen certyfikatów został wywołany przez zazwyczaj bardzo sprawną niemiecką biurokrację. Po prostu w 2007 r. wydano tam więcej limitów emisji CO2, niż wynosiła założona norma, a w 2008 r. trzeba było dostosować liczbę pozwoleń do realizacji kilkuletniego planu.

Takie problemy mogą w najbliższych latach dotykać w coraz większym stopniu również polskie przedsiębiorstwa. W zeszłym roku Komisja Europejska obniżyła limit bezpłatnych emisji CO2 dla Polski na lata 2008-2012 o 26,7 proc., do 208,5 mln tony. O ile wcześniej limit ten był na tyle wysoki, że polskie firmy mogły sprzedawać z zyskiem prawa do emisji, to teraz ekologiczna polityka Brukseli w nie uderzy.

Komisja Europejska chce przeforsować tzw. pakiet klimatyczny. Przewiduje on, że cały unijny sektor energetyczny będzie od 2013 r. kupował prawa do emisji dwutlenku węgla w systemie aukcyjnym. Cena takiego certyfikatu może w wyniku tego skoczyć nawet do 110 euro. Według ekspertów naszego rządu ds. negocjacji limitów CO2 zagrozi to opłacalności wielu gałęzi produkcji polskiego przemysłu. W wyniku wprowadzenia pakietu klimatycznego ceny energii mogą wzrosnąć o 70-100 proc. Prawdopodobnym skutkiem unijnej troski o środowisko naturalne jest więc deindustrializacja Polski. Czy ratunkiem przeciwko temu może być wdrożenie nowoczesnych technologii przechwytywania i magazynowania dwutlenku węgla?

By wilk był syty,

a ekolodzy zadowoleni

Technologie przechwytywania CO2 mogą być stosowane zarówno w fabrykach, jak i w konwencjonalnych elektrowniach. Pozwalają one na zredukowanie emisji gazów cieplarnianych przez dany zakład nawet o 90 proc. Wyposażona w taką instalację elektrownia węglowa może wykorzystywać pełne moce produkcyjne bez obawy o przekroczenie limitów emisyjnych CO2 i konieczność płacenia ekologicznych danin. - Uznajemy,

że użycie technologii przechwytywania i składowania CO2 daje duże możliwości zmniejszenia emisji tego gazu w kraju i za granicą jak również zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego - w ten sposób użycie tych rozwiązań technicznych rekomenduje raport brytyjskiego

parlamentu.

Obecnie istnieje kilka metod przechwytywania CO2 (każda dostosowana do innego cyklu produkcyjnego w fabryce lub elektrowni), a prace nad innymi wciąż są prowadzone. Przechwycony w wyniku ich zastosowania gaz jest tłoczony specjalnymi rurociągami do podziemnych zbiorników, gdzie jest następnie składowany. Technologie te są już wykorzystywane choćby w USA, Kanadzie, Australii, Wielkiej Brytanii, Holandii. Największy i najstarszy (działający od 1996 r.) spośród nich to Sleipner - podmorski skład gazów cieplarnianych u wybrzeży Norwegii. Tłoczy się do niego milion ton dwutlenku węgla rocznie. Z tej instalacji korzysta głównie norweski koncern naftowy StatoilHydro. W ten sposób

zaoszczędza on co roku setki milionów euro podatków ekologicznych, które musiałby zapłacić, gdyby pozwolił ulecieć CO2 do atmosfery. Podobny norweski podmorski magazyn Snohvit przyjmuje rocznie 700 tys. ton dwutlenku węgla. Znaczna większość tych projektów znajduje się na razie w fazie eksperymentalnej. Przykładowo: pierwszy podziemny skład dwutlenku węgla na półkuli południowej otwarto dopiero w kwietniu tego roku w Australii. Choć w jego powstanie zaangażowały się prywatne firmy, jest on traktowany na razie jako eksperyment. Do tego położonego na australijskiej pustyni podziemnego składu można będzie docelowo wpompować w ciągu roku 100 tys. ton dwutlenku węgla.

"Przechwytywanie i składowanie CO2 jest technicznie możliwe i może odegrać dużą rolę dziejową przy obniżaniu emisji gazów cieplarnianych. Wciąż jednak pozostaje wiele kwestii do rozwiązania, zanim mogą one być wdrożone na szerszą skalę" - napisali eksperci Międzyrządowego Panelu ds. Zmian Klimatycznych w raporcie "Carbon Dioxide Capture and Storage". Jak dotąd nie zainstalowano systemu przechwytywania dwutlenku węgla w żadnej elektrowni o mocy większej niż 300 MW.

Cena sprawą kluczową

Ważną przyczyną, dla której wciąż się nie dokonało wdrożenie tych technologii, są koszty z tym związane. Według wyliczeń Międzyrządowego Panelu, przechwytywanie dwutlenku węgla może podwyższyć koszt produkcji prądu o od

1 do 5 centów za kilowatogodzinę (kWh). Energia elektryczna wyprodukowana w elektrowni wyposażonej w taką technologię może być droższa nawet o 60 proc. w stosunku do prądu ze zwykłego zakładu energetycznego. Według raportu Międzyrządowego Panelu, koszt ten może się w najbliższych latach (wraz z rozwojem technologicznym) zmniejszyć o 30 proc. To oczywiście lepsza dla konsumentów perspektywa niż 100-proc. wzrost cen prądu spowodowany przez pakiet klimatyczny UE. Co prawda, raport brytyjskiego parlamentu optymistycznie określa koszty przechwytywania dwutlenku węgla jako "porównywalne" z kosztami inwestycji w inne ekologiczne technologie. Wciąż jednak wdrożenie tych rozwiązań nie jest dla wielu firm opłacalne, zwłaszcza w biedniejszych krajach.

Koszty zastosowania tej technologii przy wytwarzaniu prądu można jednak zrekompensować, sprzedając przechwycony dwutlenek węgla. Dlaczego ktoś chciałby kupować tysiące ton tego gazu? Choćby dlatego, że jest on wykorzystywany do zwiększania wydobycia ropy i gazu ziemnego z mocno wyeksploatowanych złóż. Z dużym sukcesem zastosowano to rozwiązanie techniczne choćby do zwiększenia produkcji w kanadyjskim złożu naftowym Weyburn. Dziennie jest tam tłoczonych prawie 9 tys. ton dwutlenku węgla, przesyłanego m.in. ponad trzystukilometrowym rurociągiem z amerykańskich zakładów gazyfikacji węgla w Dakocie Północnej. CO2 ma również inne przemysłowe zastosowania. Technologia przechwytywania gazów cieplarnianych opracowana przez amerykańską firmę Skyonic przewiduje użycie pozyskanego w ten sposób dwutlenku węgla do produkcji sody oczyszczonej. Inne firmy ze Stanów Zjednoczonych - SequesCO i GreenFuel Technologies wykorzystują przechwycony dwutlenek węgla do produkcji biopaliw z.... alg.

Spóęniona technologia

We wszystkich opracowaniach poświęconych systemom przechwytywania dwutlenku węgla pojawia się wzmianka o ich "niedoskonałości" i konieczności prac nad rozwijaniem tych technologii. Choć np. raport uniwersytetu MIT na temat przyszłości węgla wskazuje na ich ogromną wagę (kluczową dla opartego na węglu przemysłu), badania nad tymi rozwiązaniami technicznymi przez wiele lat były jedynie marginalnymi projektami. Poważnie zaczęto do nich podchodzić dopiero pod koniec lat 90. Wcześniej bowiem nie było powodu, by je wdrażać. Nie istniał wtedy oparty na kontrowersyjnych przesłankach naukowych system karzący kraje, takie jak Polska, za przekroczenie niewielkich limitów emisji i pozwalający jednocześnie Chinom na bezkarne zatruwanie atmosfery. Póki te niesprawiedliwe regulacje nie zostaną zmienione, technologie przechwytywania CO2 mogą się okazać jedyną deską ratunku dla niektórych firm.

Opinie:

Tadeusz Szulc

wiceprezes Infovide-Matrix SA

Sekwestracja w energetyce

Spalanie węgla jest i będzie jednym z najbardziej rozpowszechnionych sposobów pozyskiwania energii elektrycznej. Mając jednak na uwadze troskę o środowisko naturalne, w tym zwalczanie efektu cieplarnianego, podejmowane są próby redukcji zagrożeń spowodowanych przez emisję CO2. Jednym z takich rozwiązań jest pomysł wychwytywania dwutlenku węgla i przechowywania go pod ziemią.

Z jednej strony to prosta idea, z drugiej, wymagająca sporych nakładów na badania. Trzeba mieć pewność, że taka technologia będzie bezpieczna, efektywna i odpowiednio dostępna. W tym celu należy ustalić m.in., jaki rodzaj skał będzie najlepszy, aby wtłoczony głęboko pod ziemię gaz nie wydostawał

się na powierzchnię oraz nie zanieczyszczał wód gruntowych.

Wiele dużych firm dostarczających rozwiązania dla przemysłu energetycznego już podpisało umowy z różnymi partnerami, tworząc konsorcja mające na celu rozwijanie tej technologii. Dla przykładu: parę tygodni temu General Electric podpisał taką umowę ze znaną firmą sektora naftowego - Schlumberger.

Opracowanie takiej technologii nie jest sprawą prostą i - jak dowodzi przykład amerykańskiego projektu znanego pod nazwą FutureGen - nie zawsze, mimo olbrzymich subwencji rządowych, przynosi spodziewane efekty. Prace badawcze zostały podjęte przede wszystkim przez firmy z USA, Wielkiej Brytanii, Danii, Szwecji i Australii. Zaangażowały się również firmy niemieckie, które zmodyfikowały i rozszerzyły sam pomysł. Zaproponowały one bowiem, aby spalanie węgla do celów energetycznych odbywało się w atmosferze czystego tlenu, co nie tylko ogranicza ilość gazów cieplarnianych, ale i zmienia poważnie ich spektrum. I dopiero taki gaz, odpowiednio skompresowany, mógłby być wtłaczany pod ziemię.

Bardzo ostrożne prognozy przewidują, że badania te potrwają jeszcze około 15 lat i dopiero około roku 2025 przyniosą spodziewane efekty. Ponadto istnieją duże wątpliwości, w jaki sposób finansować te prace. Już pierwsze opinie, że UE powinna przeprowadzić reformę budżetu w celu sfinansowania tych prac, spotkały się z dużą polemiką. W Stanach Zjednoczonych z kolei niektórzy senatorzy dokonują wręcz cudów, aby wyżej wspomniany projekt był kontynuowany.

Zdaniem wielu specjalistów, prace te powinny trwać. Tak jak powinny trwać prace nad innymi projektami związanymi z wdrożeniem nowych technologii energetycznych. Dopiero mnogość tych prac może bowiem oznaczać stałą dekarbonizację naszej atmosfery.