Προϋπολογισμοί άνθρακα, CCS και ενεργειακή μετάβαση – Κλιματική Αλλαγή Shell

0
Προϋπολογισμοί άνθρακα, CCS και ενεργειακή μετάβαση – Κλιματική Αλλαγή Shell

Ένα από τα βασικά σημεία συζήτησης της πρόσφατης Συνόδου Κορυφής για το Κλίμα στη Νέα Υόρκη ήταν ο διαθέσιμος προϋπολογισμός άνθρακα για μια μετάβαση που θα μπορούσε να περιορίσει την αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας στους 1,5°C. Στην ομιλία της στον ΟΗΕ, η Γκρέτα Τούνμπεργκ σημείωσε τους αριθμούς.

«Για να έχετε 67% πιθανότητα να παραμείνετε κάτω από μια αύξηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας κατά 1,5 βαθμούς – οι καλύτερες πιθανότητες που δίνονται από [Intergovernmental Panel on Climate Change] – Ο κόσμος είχε 420 γιγατόνους CO2 να εκπέμψει ξανά την 1η Ιανουαρίου 2018. Σήμερα ο αριθμός αυτός έχει ήδη μειωθεί σε λιγότερους από 350 γιγατόνους . . . . . . . . . . Με τα σημερινά επίπεδα εκπομπών, αυτός ο υπολειπόμενος προϋπολογισμός CO2 θα εξαφανιστεί εντελώς μέσα σε λιγότερο από 8 1/2 χρόνια».

Η φυσική και η χημεία της ατμόσφαιρας μας λένε ότι η τρέχουσα παρατηρούμενη αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας μπορεί να σταματήσει μόνο όταν η κοινωνία σταματήσει να προσθέτει διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα από μακροχρόνιες δεσμευμένες πηγές (ορυκτά καύσιμα, ασβεστόλιθος για τσιμέντο, παγκόσμια δάση). Επιπλέον, γνωρίζουμε επίσης ότι υπάρχουν μόνο δύο δρόμοι προς τα εμπρός για να γίνει αυτό – η μία είναι να σταματήσει η τρέχουσα πρακτική της αποψίλωσης και της χρήσης πετρελαίου, άνθρακα, αερίου και ασβεστόλιθου και η άλλη είναι να αφαιρεθεί τουλάχιστον μια ισοδύναμη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα από το ατμόσφαιρα για όσο συνεχίζονται αυτές οι πρακτικές.

Έχοντας αυτό κατά νου, η κοινωνία έχει ξεκινήσει ένα ταξίδι ενεργειακής μετάβασης, που περιλαμβάνει τη μείωση της χρήσης ορυκτών καυσίμων όσο το δυνατόν γρηγορότερα και την αναστροφή της απώλειας δασών. Οι στόχοι του ταξιδιού βασίζονται στην κατανόησή μας για το πόσο περισσότερη θέρμανση θα λάβει χώρα για μια δεδομένη ποσότητα σωρευτικών συνεχιζόμενων εκπομπών. Τα δεδομένα δημοσιεύθηκαν στην Ειδική Έκθεση της IPCC για τον 1,5°C που κυκλοφόρησε λίγο περισσότερο από ένα χρόνο πριν. Είναι επίσης σαφές ότι ο λεγόμενος «προϋπολογισμός άνθρακα» για θέρμανση 1,5°C (περίπου 0,4°C πάνω από τα σημερινά επίπεδα) είναι πολύ μικρός και εξαφανίζεται γρήγορα καθώς συνεχίζονται οι εκπομπές.

Προϋπολογισμός άνθρακα IPCC SR15

Για έναν στόχο 2°C στο 50%, ο πλασματικός προϋπολογισμός άνθρακα των 1500 Gt CO2 φαίνεται εφικτός. Αν και αντιπροσωπεύει μόνο 35 χρόνια εκπομπών στα σημερινά επίπεδα, σε γραμμική φθίνουσα βάση εκπομπών 0,54 Gt ετησίως στο καθαρό μηδέν, θα μπορούσε να επεκταθεί έως τη δεκαετία του 2090, αλλά αυτό σημαίνει ότι οι εκπομπές πρέπει να αρχίσουν να μειώνονται από το 2020. Εάν θα ήταν δέκα ετήσια περίοδος σταθερών εκπομπών πριν από την πτώση, τότε ο ρυθμός μετατοπίζεται σε περίπου 0,75 Gt ετησίως. Μια πτώση 0,54 Gt το επόμενο έτος θα ήταν περίπου 1,4%, κάτω από τις αυξήσεις των τελευταίων δύο ετών.

Οι περισσότερες δημοσιευμένες στρατηγικές που αντιμετωπίζουν το πρόβλημα του προϋπολογισμού του άνθρακα χρησιμοποιούν ένα σύνολο τεχνολογιών που είναι καλά κατανοητές και διαθέσιμες σε κλίμακα σήμερα, συγκεκριμένα διάφορες εφαρμογές δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα και αποθήκευσης σε γεωλογικούς σχηματισμούς. Η δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα (CCS) μπορεί να χρησιμοποιηθεί σήμερα για την πρόληψη των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην πρώτη περίπτωση όταν χρησιμοποιούνται ορυκτά καύσιμα, αλλά προσφέρει επίσης τη δυνατότητα απομάκρυνσης του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Όμως, η πρόοδος στην πραγματική κλιμάκωση και ανάπτυξη του CCS είναι ουσιαστικά ετοιμοθάνατη, ενώ άλλες τεχνολογίες που σχετίζονται με την ενέργεια προχωρούν. Σε έναν κόσμο αυξανόμενου άγχους για το κλίμα, γιατί συμβαίνει αυτό;

Σε ορισμένες περιπτώσεις, υπάρχει η πεποίθηση ότι το CCS είναι πειραματικό και μη δοκιμασμένο, ωστόσο αυτό δεν θα μπορούσε να απέχει περισσότερο από την αλήθεια. Αρχικά, οι τεχνολογίες που εμπλέκονται έχουν χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου εδώ και δεκαετίες, απλώς όχι στην ακριβή διαμόρφωση που απαιτεί η CCS. Για παράδειγμα, ο διαχωρισμός του διοξειδίου του άνθρακα από άλλα αέρια είναι μια κοινή πρακτική στον τομέα του φυσικού αερίου, όπου το αέριο που προέρχεται από το πηγάδι περιέχει συνήθως χαμηλή συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα, αλλά πρέπει να αφαιρεθεί πριν σταλεί το προϊόν μέσω αγωγών και πωληθεί στους πελάτες . Επί πλέον, Δεκαεννέα μεγάλης κλίμακας εγκαταστάσεις CCS λειτουργούν σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης μιας μονάδας που λειτουργεί η Shell στον Καναδά που δεσμεύει και αποθηκεύει ένα εκατομμύριο τόνους διοξειδίου του άνθρακα ετησίως. Η τεχνολογία CCS μπορεί κάλλιστα να βελτιωθεί, αλλά σίγουρα δεν είναι πειραματική ή μη δοκιμασμένη, ούτε απαιτεί δοκιμή ή επίδειξη πιλοτικών εγκαταστάσεων – αυτή η φάση έχει τελειώσει. Αναμφίβολα θα αναδυθούν νέες τεχνολογίες CCS και θα υποβληθούν σε επίδειξη, αλλά αυτό ισχύει για κάθε τεχνολογικό μονοπάτι.

Για άλλους, υπάρχει η πεποίθηση ότι οι εναλλακτικές τεχνολογίες θα αναδυθούν, θα αναπτυχθούν πολύ γρήγορα και θα εξαλείψουν αποτελεσματικά την ανάγκη για CCS. Αυτό βασίζεται σε μια άποψη ότι ο κόσμος μπορεί γρήγορα να απομακρυνθεί από τη χρήση ορυκτών καυσίμων, αλλά είναι πολύ απίθανο να συμβεί αυτό. Ενώ υπάρχει σαφώς ένα σύνολο τεχνολογιών που είναι τώρα διαθέσιμες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς ορυκτά καύσιμα, είμαστε ακόμα πολύ μακριά από μια κοινωνία που βασίζεται αποκλειστικά στην ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιεί ηλιακά φωτοβολταϊκά, ανεμογεννήτριες και πυρηνικούς αντιδραστήρες. Η ηλεκτρική ενέργεια αποτελεί μόλις το 20% της ενέργειας που χρησιμοποιούμε για την παροχή υπηρεσιών και ιστορικά αυτό μεταβάλλεται με ρυθμό δύο ποσοστιαίων μονάδων ανά δεκαετία. Αλλά ακόμη και ο διπλασιασμός ή ο τετραπλασιασμός του ρυθμού αλλαγής θα εξακολουθούσε να σημαίνει έναν αιώνα ή περισσότερο μετάβαση και πιθανότατα υπέρβαση του επιθυμητού προϋπολογισμού άνθρακα στην πορεία. Επιπλέον, υπάρχουν πολλές εφαρμογές για παροχή ενέργειας με βάση την καύση, όπου δεν υπάρχει μονοπάτι ηλεκτρικής ενέργειας (π.χ. τσιμεντοβιομηχανία, αεροπορία). Ορισμένες ιδέες είναι εκεί έξω, αλλά η μετάβαση από την ιδέα στην εμπορική ανάπτυξη πλήρους κλίμακας είναι ένα πρόγραμμα πολλών δεκαετιών από μόνο του.

Δεν πρέπει να υποτιμούμε τον χρόνο που χρειάζεται για να μετακινηθούμε από το ένα σύστημα στο άλλο ή να χτίσουμε εντελώς νέα συστήματα. Ακόμη και το διαδίκτυο χρειάστηκε 25 χρόνια για να αναπτυχθεί σε κλίμακα, αλλά αυτό ήταν στο πίσω μέρος ενός υπάρχοντος συστήματος τηλεφωνίας και βασίστηκε σε τεχνολογίες που δοκιμάστηκαν για πρώτη φορά 25 χρόνια πριν, στα τέλη της δεκαετίας του 1960. Στον τομέα της ενεργειακής μετάβασης, είναι πιθανά ακόμη μεγαλύτερα χρονικά πλαίσια. Ο πρώτος μεταφορέας υγροποιημένου φυσικού αερίου (LNG) ξεκίνησε τη λειτουργία του πριν από 60 χρόνια, με την τρέχουσα αγορά να αγγίζει τώρα περίπου 350 εκατομμύρια τόνους ετησίως. αυτό είναι περίπου 17 EJ, ή λιγότερο από το 5% της παγκόσμιας ενεργειακής ζήτησης. Στο σενάριο του Shell Sky φανταζόμαστε μια παγκόσμια βιομηχανία υδρογόνου το 2100 που είναι τετραπλάσιο αυτού του μεγέθους και ωστόσο εξακολουθεί να παρέχει μόνο περίπου το 10% της τελικής ενέργειας. Η κατασκευή ενός σημαντικού ενεργειακού συστήματος με βάση το υδρογόνο και την ηλεκτρική ενέργεια (ή οποιουδήποτε άλλου συστήματος) για να αντικαταστήσει το σημερινό σύστημα ορυκτών καυσίμων είναι αρκετά δυνατή, αλλά το χρονικό διάστημα για να γίνει αυτό θα μετρηθεί σε δεκαετίες.

Τέλος, υπάρχουν και αυτοί που απλώς ισχυρίζονται ότι το CCS κοστίζει πάρα πολύ, αλλά συνήθως χωρίς αναφορά για σύγκριση. Ο μετριασμός του διοξειδίου του άνθρακα δεν θα έχει κόστος, επομένως το κόστος που επιβαρύνουμε είναι όλα σχετικά. Ανάλογα με την εφαρμογή, τα έργα CCS μπορούν να καλύπτουν ένα εύρος από μόλις 30 $ ανά τόνο διοξειδίου του άνθρακα (π.χ. σε εργοστάσια αιθανόλης στις ΗΠΑ) έως πάνω από 100 $ ανά τόνο σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Όμως, καθώς η υποδομή αναπτύσσεται, το κόστος θα μειωθεί, όπως συνέβη για πολλές άλλες τεχνολογίες. Η κατασκευή ενός νέου συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας που βασίζεται σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ή η ανάπτυξη ηλεκτρικών οχημάτων (EV) θα έχει επίσης κόστος, σε ορισμένες περιπτώσεις που υπερβαίνει το κόστος χρήσης CCS, αλλά η επιλογή χρήσης CCS ενδέχεται να μην είναι διαθέσιμη λόγω επιλογών πολιτικής . Αυτό συμβαίνει σε περιπτώσεις όπου οι κυβερνήσεις έχουν δώσει προτίμηση σε ορισμένες ενεργειακές τεχνολογίες, αντί να εξετάζουν ευρύτερα το πλήρες φάσμα των ευκαιριών για τη διαχείριση των εκπομπών. Μια πρόκληση που αντιμετωπίζει συχνά η CCS είναι ότι το κόστος της σε όρους CO2 είναι πολύ διαφανές, σε σχέση με άλλες τεχνολογίες όπου το κόστος σε βάση CO2 συχνά δεν δημοσιεύεται ή καν χρησιμοποιείται.

Έτσι, έχουμε μείνει με το δίλημμα του μειωμένου προϋπολογισμού άνθρακα και της τελικής ανάπτυξης ενός εναλλακτικού ενεργειακού συστήματος χωρίς ορυκτά καύσιμα που πιθανότατα θα σημαίνει παραβίαση αυτού του προϋπολογισμού. Οι τεχνολογίες και οι προσεγγίσεις που επιδιώκουν να αφαιρέσουν το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα ή να αποτρέψουν τις εκπομπές σε πρώτη φάση μπορούν να γεφυρώσουν αυτό το χάσμα. Αυτό περιλαμβάνει το πλήρες φάσμα εφαρμογής των τεχνολογιών CCS, αλλά και τη χρήση λύσεων που βασίζονται στη φύση, όπως η αναδάσωση μεγάλης κλίμακας. Στο σενάριο του Shell Sky, η χρήση του CCS στη βιομηχανία αυξάνεται γρήγορα από τη δεκαετία του 2030, καθώς πρόκειται για μια άμεσα διαθέσιμη τεχνολογία. Κορυφώνεται τη δεκαετία του 2070 και στη συνέχεια αρχίζει να μειώνεται, καθώς νέες τεχνολογίες αρχίζουν να αναπτύσσονται σε κλίμακα, για παράδειγμα τήξη σιδηρομεταλλεύματος με βάση το υδρογόνο. Αυτό το χάσμα σαράντα ετών γεφυρώνεται επιτυχώς με το CCS. Θα μπορούσαμε να φανταστούμε ότι στα μέσα του 22nd αιώνα δεν υπάρχει περαιτέρω ανάγκη για CCS στη βιομηχανία, καθώς έχει πραγματοποιηθεί μια πλήρης μετάβαση από τα ορυκτά καύσιμα. Αλλά για 50 έως 100 χρόνια, η CCS προσφέρει τη δυνατότητα μη καθαρής προσθήκης διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, ακόμη και όταν η χρήση ορυκτών καυσίμων συνεχίζεται σε κληρονομικές βιομηχανικές διεργασίες.

Sky Heavy Industry

Schreibe einen Kommentar