«На самом деле нет сценария, который бы отвечал мировым климатическим целям без отрицательных выбросов, — сказала Кэтрин Мах, старший научный сотрудник Стэнфордской школы наук о Земле, энергии и окружающей среде. «Но большинство технологий удаления углерода являются незрелыми, в основном недоступными или дорогими».Но исследователи из Стэнфорда и других учреждений нашли новую надежду на рентабельное улавливание и связывание углерода (CCS).
Их исследование, опубликованное 23 апреля в Proceedings of the National Academy of Sciences, оценивает различные варианты удаления углекислого газа из атмосферы в США и находит возможности там, где это не только коммерчески осуществимо с существующими технологиями, но и выгодно.Растения делают свою работу
Наиболее широко обсуждаемая стратегия удаления углекислого газа из атмосферы включает выращивание растений, которые поглощают СО2, в качестве первого шага. Затем эти установки могут быть переработаны для производства энергии, и любые выбросы CO2 в результате этого производства энергии будут улавливаться и храниться под землей.Хотя это кажется очевидным, эти технологии, известные как биоэнергетика с улавливанием и секвестрацией углерода, или BECCS, не были полностью разработаны, и во многих районах нет геологии, подходящей для хранения CO2.
Более того, необходимо будет построить трубопроводы для отвода СО2 от биоэнергетических заводов в районы, пригодные для хранения. Есть также серьезные вопросы о том, как BECCS будет масштабироваться в глобальном масштабе и конкурировать с растениями, выращиваемыми для производства продуктов питания, или воздействовать на экосистемы и биоразнообразие.
Однако группа обнаружила, что один тип технологии BECCS может сразу работать для производителей этанола в США. Более того, с учетом текущих и прогнозируемых будущих финансовых стимулов такой подход может даже принести прибыль.«Мы обнаружили, что между налоговыми льготами для CCS и предстоящими финансовыми стимулами со стороны стандартов низкоуглеродного топлива CCS представляет собой неиспользованную финансовую возможность для производителей этанола в США», — сказал Дэниел Санчес, научный сотрудник Института Карнеги и ведущий автор. на бумаге.
Соединенные Штаты являются крупнейшим производителем этанола в мире, произведя в 2017 году 15,8 миллиарда галлонов. Этанол получают путем ферментации биомассы, такой как кукуруза, в результате чего образуется побочный продукт CO2 высокой чистоты, который легче и дешевле улавливать, сжимать и закачивать под землей, чем другие выбрасываемые источники СО2. В настоящее время эти выбросы в основном сбрасываются в атмосферу в процессе производства этанола.
«Отрицательные выбросы на биоперерабатывающих заводах коммерчески доступны и доступны по цене. Это отличный способ получить реальный опыт, необходимый для разработки будущих технологий BECCS», — сказал Мах.Финансовый стимул
По оценкам исследователей, 60 процентов всего CO2, ежегодно выделяемого при производстве этанола на 216 биотопливных заводах страны (около 1 процента всех выбросов CO2 в США), можно улавливать с низкими затратами, менее 25 долларов за метрическую тонну CO2.Кроме того, если бы кредиты на уловленный CO2 были установлены на уровне 60 долларов за метрическую тонну, это могло бы стимулировать улавливание 30 миллионов метрических тонн CO2 каждый год, которые в противном случае выбрасывались бы в атмосферу, что эквивалентно выбросам от электроснабжения 3,2 миллиона домов в течение одного года. и оплатить строительство 4300 миль трубопроводной инфраструктуры, необходимой для транспортировки CO2 для хранения в соответствующих местах по всей стране.Эти стимулы соответствуют новым налоговым льготам, включенным в Закон о двухпартийном бюджете 2018 года, подписанный президентом в феврале.
Законопроект внес поправки в раздел 45Q налогового кодекса, чтобы электростанции или объекты, выделяющие CO2, имели право на налоговые льготы за уловленный CO2 на срок до 12 лет.«Есть много способов стимулировать и внедрять технологии с отрицательными выбросами, один из которых эта администрация и Конгресс, возможно, только что внедрили», — сказал Мах.Еще один финансовый стимул — это стандарты низкоуглеродного топлива, такие как те, которые применяются в Орегоне, Калифорнии и Британской Колумбии.
Он работает, предоставляя товарные кредиты на топливо, превышающее стандарт, и дефицит тем, кто этого не делает.Прямо сейчас учет CCS не включен в стандарты, но 27 апреля Калифорния рассмотрит возможность обновления своих правил, чтобы включить новые протоколы, которые будут количественно определять ценность удаления углерода в процессе производства топлива. Если это будет принято, производители топлива смогут получить больше кредитов, продавая в Калифорнии этанол с низким содержанием углерода.
«Это возможность не только для производителей биотоплива получить прибыль, но и для более широкого апробирования и развития технологии CCS. Это важный первый шаг, если мы собираемся развернуть удаление углерода на уровнях, необходимых для предотвращения опасного изменения климата. под контролем, — сказал Санчес.