Vad som krävs för att få bort koldioxid till ett överkomligt pris

Carbon Engineering, Ltd

Ett par företag har börjat designa vad som kan bli Europas största direktluftavskiljningsanläggning, som kan fånga upp så mycket som en miljon ton koldioxid per år och gräva ner den djupt under Nordsjöns botten.

De belagda klimatföroreningarna kommer att säljas som koldioxidkrediter, vilket återspeglar den ökande efterfrågan på kolavskiljning när en mängd nationer och företag lägger fram planer för nettonollutsläpp som är starkt beroende av, direkt eller indirekt, på att använda träd, maskiner eller andra sätt för att dra ut koldioxid ur luften.

Klimatforskare säger att världen kan behöva miljarder ton koldioxidavskiljning årligen i mitten av århundradet för att ta itu med de kvarvarande utsläppen från saker som flyg och jordbruk som vi inte kan städa upp till överkomliga priser då – och för att dra tillbaka klimatet från extremt farliga uppvärmningsnivåer.

Den kritiska och obesvarade frågan är dock hur mycket direkt luftinfångning kommer att kosta – och om företag och nationer kommer att besluta att de har råd med det.

Anläggningen som föreslagits av de två företagen, Carbon Engineering och Storegga Geotechnologies, kommer sannolikt att vara belägen i nordöstra Skottland, vilket gör det möjligt för den att dra nytta av rikligt med förnybar energi och trattfångad koldioxid till närliggande platser offshore, sa företagen. Det förväntas komma online 2026.

Vi kan inte stoppa alla [källor till] utsläpp, säger Steve Oldham, VD för Carbon Engineering, som är baserad i British Columbia. Det är för svårt, för dyrt och för störande. Det är där kolavlägsnande kommer in. Vi ser en ökande insikt om att det kommer att bli viktigt.

Att komma till 100 dollar per ton

Oldham vägrar att säga hur mycket företagen planerar att ta ut för kolavskiljning, och han säger att de ännu inte vet vilka kostnader per ton de kommer att uppnå med den europeiska anläggningen.

Men han är övertygad om att företaget så småningom kommer att nå målkostnadsnivåerna för direkt luftinfångning som identifierades i en analys 2018 i Joule, ledd av Carbon Engineering-grundaren och Harvard-professorn David Keith. Det sätta intervallet mellan $94 och $232 per ton när tekniken når kommersiell skala.

Steve Oldham, VD för Carbon Engineering

MED TILLSTÅND: CARBON ENGINEERING

Att komma till 100 USD per ton är i grunden poängen med ekonomisk lönsamhet, eftersom stora amerikanska kunder vanligtvis betalar 65 till 110 USD för koldioxid som används för kommersiella ändamål, enligt en föga uppmärksammad Maj tidning av Habib Azarabadi och pionjären Klaus Lackner med direkt luftfångst , båda vid Arizona State Universitys Center for Negative Carbon Emissions. (De 100 $ inkluderar inte den separata men betydligt mindre kostnaden för kolbindning.)

Vid den tidpunkten kan direkt luftavskiljning bli ett någorlunda kostnadseffektivt sätt att ta itu med de 10–20 % av utsläppen som förblir för svåra eller dyra att eliminera – och kan till och med konkurrera med kostnaden för att fånga upp koldioxid innan den lämnar strömmen. anläggningar och fabriker, konstaterar författarna.

Men den bästa gissningen är att sektorn inte är i närheten av den nivån idag. 2019 meddelade det schweiziska direktluftfångstföretaget Climeworks sina kostnader låg på mellan 500 och 600 dollar per ton .

Vad som krävs för att komma till den tröskeln på 100 $ är att bygga en hel massa växter, fann Azarabadi och Lackner.

Specifikt uppskattar studien att industrin för direkt luftfångst kommer att behöva växa med en faktor på lite mer än 300 för att uppnå kostnader på 100 USD per ton. Det är baserat på 'inlärningshastigheten för framgångsrika tekniker, eller hur snabbt kostnaderna minskade när deras tillverkningskapacitet växte. Att få direkt luftfångst till den punkten kan kräva totala federala subventioner på $50 miljoner till $2 miljarder, för att täcka skillnaden mellan de faktiska kostnaderna och marknadspriserna för råvarukoldioxid.

Lackner säger att nyckelfrågan är om deras studie tillämpade de rätta inlärningskurvorna från framgångsrika tekniker som solenergi – där kostnaderna sjönk med ungefär en faktor 10 när skalan ökade 1 000 gånger – eller om direkt luftinfångning faller i en sällsyntare kategori av teknologier där större lärande driver inte snabbt ner kostnaderna.

Några hundra miljoner investerade i att köpa ner kostnaden kan säga om detta är ett bra eller dåligt antagande, sa han i ett mejl.

Drömfångare

Storbritannien har satt upp en plan för att nollställa sina utsläpp till 2050, vilket kommer att kräva att miljontals ton koldioxid avlägsnas för att balansera ut de utsläppskällor som sannolikt fortfarande orsakar föroreningar. Regeringen har börjat tillhandahålla miljontals dollar för att utveckla en mängd olika tekniska tillvägagångssätt för att hjälpa den att nå dessa mål, inklusive cirka 350 000 USD till Carbon Engineering och Storegga-satsningen, kallad Projekt Drömfångare .

Anläggningen kommer sannolikt att ligga nära den så kallade Acorn projekt utvecklat av Skottlandsbaserade Storeggas dotterbolag Pale Blue Dot Energy. Planen är att producera vätgas från naturgas som utvinns ur Nordsjön, samtidigt som de utsläpp som frigörs i processen fångas upp. Projektet skulle också återanvända befintlig olje- och gasinfrastruktur på den nordöstra spetsen av Skottland för att transportera koldioxiden, som skulle injiceras på platser under havsbotten.

Den föreslagna direktluftavskiljningsanläggningen skulle kunna utnyttja samma infrastruktur för sin koldioxidlagring, säger Oldham.

Företagen förväntar sig initialt att bygga en anläggning som kan fånga 500 000 ton årligen men kan så småningom fördubbla omfattningen givet marknadens efterfrågan. Även den låga delen skulle vida överstiga den annars största europeiska anläggningen på gång, Climeworks Orca-anläggning på Island , planerad att ta bort 4 000 ton årligen. Bara en handfull andra småskaliga anläggningar har byggts runt om i världen.

Den förväntade kapaciteten för fabriken i Skottland är i stort sett densamma som den för Carbon Engineerings andra fullstora anläggning, planerad för Texas. Det kommer också att börja som en anläggning på en halv miljon ton per år med potential att nå en miljon. Anläggningen kommer sannolikt att påbörjas i början av nästa år, och den förväntas börja användas 2024.

Mycket av koldioxiden som fångas upp vid den anläggningen kommer dock att användas för vad som kallas utökad oljeutvinning: gasen kommer att injiceras under jord för att frigöra ytterligare olja från petroleumbrunnar i Permbassängen. Om den görs försiktigt kan den processen potentiellt producera koldioxidneutrala bränslen, som åtminstone inte tillför mer utsläpp till atmosfären än vad som avlägsnades.

Oldham håller med om att att bygga fler anläggningar kommer att vara nyckeln till att driva kostnaderna, och noterar att Carbon Engineering kommer att se enorma nedgångar bara från sin första fabrik till sin andra. Hur kraftigt kurvan böjer sig därifrån kommer att bero på hur snabbt regeringar antar kolpriser eller annan klimatpolitik som skapar mer efterfrågan på kolavskiljning, tillägger han. Sådan politik kommer i huvudsak att tvinga svårlösta sektorer som flyg, cement och stål att börja betala någon för att städa upp deras föroreningar.

Dölj