zachycování a ukládání uhlíku (CCS) – pomocí kterého mohou uhelné a plynové elektrárny oddělit CO2 od svých spalin před jejich oddělením v podzemních nádržích, čímž se eliminuje jejich účinek na atmosféru – je již dlouho trumfováno jako důležitá technologie ke zmírnění dopadu energetické infrastruktury spalované fosilními palivy na životní prostředí, která prakticky nikam brzy nevede, zejména v rozvojových zemích.

navzdory letům investic a vývoje je však CCS stále daleko od zavedené technologie, protože procesy, které jsou v současné době zkoumány, trpí nejistými environmentálními údaji (energie použitá k oddělení CO2 poněkud kompenzuje zisky z jeho odstranění) a nejistým obchodním případem pro široké nasazení z hlediska jeho obchodní hodnoty.

s CCS na skalách, možná nyní je čas na některé nekonvenční nápady. Jen jeden takový nápad byl nedávno vznesl University of Aberdeen docent v chemickém inženýrství, Profesor Tom Baxter.

Baxter, inspirovaný vysoce postavenou kampaní deníku Guardian Keep it in the Ground, která přesvědčila průmysl a vlády, že uhlovodíkové zdroje musí být nevyužity, aby se omezily dopady globálního oteplování, brainstormoval novou myšlenku – co když by ložiska ropy a plynu mohla zůstat v zemi, ale stále zůstávají k dispozici jako zdroj energie? Jinými slovy, Co kdybychom mohli mít náš dort a jíst ho také?

Data, postřehy a analýzy, které vám byly doručeny Zobrazit všechny zpravodaje týmu Power Technology Zaregistrujte se do našich zpravodajů Zaregistrujte se zde

„Moje“ Udržujte to v zemi „bylo:“ Jo, dobře, mohli bychom to udělat a stále získat cenu, což je energie z toho, “ říká Baxter, který má několik desetiletí zkušeností v ropném a plynárenském průmyslu, poté, co se připojil k British National Oil Corporation v 1980 a následně pracoval pro své privatizované nástupce BritOil a BP. Stále vykonává poradenskou práci v oboru jako technický ředitel společnosti Genesis Oil & Gas Consultants.

in-situ spalování a offshore power Plant concept

baxterův nápad, o kterém původně psal v úvodníku rozhovoru v lednu, předpokládá, že pobřežní ropné plošiny v Severním moři by například mohly být přeměněny na pobřežní elektrárny spalováním in-situ. In-situ spalování se používá po celá desetiletí v ropném a plynárenském průmyslu k těžbě těžkého oleje; kyslík se vstřikuje ke spalování uhlovodíků v zásobníku, čímž se ředí těžký olej a odpařují lehčí složky.

baxterův koncept posouvá proces o krok dále; spalování uhlovodíků v jejich nádržích by mohlo poskytnout teplo potřebné k výrobě páry, která by pak mohla být přivedena na povrch, aby poháněla turbíny pro výrobu elektřiny. Tímto způsobem by mohl být využit energetický potenciál zbývajících ložisek ropy a plynu bez odstranění uhlovodíků a uvolnění jejich škodlivých emisí do ovzduší.

“ jak by to fungovalo, stlačili byste vzduch obohacený kyslíkem do nádrže a pak byste vyvolali požární frontu,“ říká Baxter. „Takže zapálíte uhlovodíky, které jsou tam dole, a pak, jak postupuje požární fronta, byste vyřezali linii pro požární frontu. To, co bych si představoval, je, že přívodní voda z kotle jde dolů po vnitřní trubce, pak vyjde a cirkuluje zpět přes prstenec, a prstenec je v kontaktu s požární frontou. Takže odpařujete vodu z kotle. To je pak vzato na povrch, a efektivně máte nyní páru pro výrobu energie.

“ museli byste to napravit a poslat na břeh. Vidím určitou synergii s větrnými elektrárnami na moři-mají tam elektrické sběrné stanice, které hlídají různé větrné stanice a pak to berou na břeh. Moje myšlenka byla připojit s tím.“

Baxter zdůrazňuje, že tato myšlenka je produktem myšlení mimo krabici a má stimulovat průmyslovou a akademickou diskusi. Nicméně přetrvávající obtíže spojené s vývojem CCS z něj činí atraktivní koncept, navzdory některým velkým nejistotám ohledně toho, jak by to fungovalo ve skutečnosti.

alternativa k CCS?

kromě hybnosti kampaně Keep it in the Ground byl Baxter také částečně inspirován nedostatky konceptu CCS, který podle něj v současné době není životaschopný se současnými technologickými náklady a nízkou hodnotou připisovanou CO2.

„skutečnost, že je energeticky náročná, je trochu sebezničující,“ tvrdí. „Pracoval jsem na řadě schémat zachycování uhlíku a abych byl upřímný, neviděl jsem, jak by fungovaly. Jediný způsob, jak jsem viděl, že zachycování uhlíku funguje, je, že by si naše společnost začala vážit uhlíku mnohem více než my v tuto chvíli, nebo pokud snížíte náklady na zachycování uhlíku, a za 30 lichých let, neviděl jsem tento druh kroku změny v technologii, který si myslím, že byste museli získat téměř řádovou úsporu.“

koncept pobřežní elektrárny by mohl mít oproti CCS významné výhody. Pro začátek je založen na osvědčených technologiích, které se již používají v ropném a plynárenském průmyslu, i když by bylo třeba je rozšířit a přizpůsobit, aby se přechod na výrobu elektřiny na bázi páry.

všechny uhlovodíky by zůstaly ve svých nádržích a energie vyrobená na místě by zmírnila neefektivitu přepravy uhlovodíků a CO2 tam a zpět mezi pobřežními elektrárnami a vzdálenými místy nádrží.

spalování uhlovodíků pod zemí by také mohlo potenciálně pomoci prodloužit životnost zralých ropných polí, což je stanovený cíl strategie vlády Spojeného království k maximalizaci hospodářského oživení ze Severního moře. „Obecně platí, že když opouštíte ropné pole, 30% původního oleje je stále na místě, které nemůžete obnovit,“ říká Baxter. „Takže bys to mohl spálit?“

Hora k lezení: mohl by ten nápad opravdu fungovat?

jak přitažlivý Baxterův nápad zní na papíře, nelze popřít, že existuje mnoho výzev, které je třeba řešit, a nejistoty, které je třeba kvantifikovat, než bude možné dosáhnout výroby energie in situ na ropných a plynových polích. Jen z technického hlediska popisuje Baxter výzvy jako „docela divoké“.

“ největší z technických obav je, kolik tepla můžete získat zpět a jaký je osud vašich produktů spalování?“přemýšlí. „Mohly by tyto produkty spalování nějakým způsobem ohrozit integritu stávající geologické pečeti, která tam udržuje ropu a plyn? Studna by také měla nějaké skutečné konstrukční úvahy, dokonce i metalurgie, tepelný růst, všechny takové věci.“

finanční problémy oplývají také, s mnoha multiplikátory nákladů přicházejícími do rovnice. Například položení podmořských kabelů pro přenos energie by mohlo narazit na desítky nebo stovky milionů, zatímco podmořské úpravy, jako je „zasypání nádrže četnými parními vrty“, by mohly být také nesmírně drahé, poznamenává Baxter.

časný vývoj by se pravděpodobně musel uskutečnit na pobřežních ropných a plynárenských lokalitách, kde náklady bývají nižší. Pilotní projekty na pevnině by mohly být použity k posouzení technické proveditelnosti procesu a identifikaci problémů, než se rozběhnou směrem k nasazení na moři, proces Baxter říká, že by pravděpodobně trval deset let nebo déle.

ale odkud by přišla investice do tak radikálního a nákladného konceptu? Baxter pochybuje, že koordinace soukromých investic z nesourodého ropného a plynárenského sektoru by byla dostatečná, a proto by veřejné peníze pravděpodobně musely řídit rozsáhlé testování potřebné k ověření myšlenky.

vzhledem k závazku, který by byl vyžadován, existuje zřejmá otázka: stálo by to všechno za to? Potřebujeme uhlovodíky natolik, abychom tuto myšlenku prosazovali, než abychom prostě pokračovali v přechodu k obnovitelným zdrojům, skladování energie,reakci na poptávku a tak dále? Baxter otevřeně přiznává, že na tuto zásadní otázku nemá odpověď.

ale vzhledem k tomu, že vláda Spojeného království již utratila více než 100 milionů liber za neúspěšné systémy CCS, zdůrazňuje, že základní ověřování vyšetřování by mohlo být provedeno pouze za zlomek těchto nákladů.

nakonec však existuje rušivé myšlení tohoto druhu, které nejprve stimuluje konverzaci a debatu, ai když tato myšlenka skončí jako příliš ambiciózní na to, aby byla realistická,může stále inspirovat zvědavé mysli, aby zvedly pochodeň a přenesly ji jiným způsobem.

„myslím, že jsem jediný, kdo o tom mluví,“ říká Baxter se smíchem. „Ale pokud máte nějaké věci s modrou oblohou a můžete to napsat přístupným způsobem, můžete skutečně vypláchnout nějaký zájem a jiskří nápady od jiných lidí, kteří by to mohli chtít vzít a podívat se na to.“