cattura e stoccaggio del Carbonio (CCS), con i quali il carbone e il gas le piante possono separazione della CO2 dal loro fumi prima di sequestrando loro in serbatoi sotterranei, eliminando il loro effetto sull’ambiente – è stato a lungo sbandierata come una tecnologia importante per mitigare l’impatto ambientale dei combustibili fossili, licenziato infrastrutture per l’energia, che, praticamente, non sta andando da nessuna parte presto, soprattutto nei paesi in via di sviluppo.

Nonostante anni di investimenti e sviluppo, tuttavia, il CCS è ancora lontano da una tecnologia consolidata, poiché i processi attualmente esplorati soffrono di credenziali ambientali traballanti (l’energia utilizzata per separare la CO2 compensa in qualche modo i guadagni derivanti dalla sua rimozione) e di un precario business case per una diffusione diffusa in termini di valore commerciale.

Con CCS on the rocks, forse ora è il momento di alcune idee non convenzionali. Solo una di queste idee è stata recentemente lanciata dall’Università di Aberdeen senior lecturer in ingegneria chimica, il professor Tom Baxter.

Ispirato dalla campagna Keep it in the Ground di alto profilo del Guardian, che ha lavorato per convincere l’industria e i governi che le risorse di idrocarburi devono essere lasciate inutilizzate per limitare gli impatti del riscaldamento globale, Baxter ha fatto un brainstorming su una nuova idea: cosa succede se i giacimenti di petrolio e gas potrebbero essere lasciati nel terreno, ma In altre parole, e se potessimo avere la nostra torta e mangiarla anche noi?

Dati, approfondimenti e analisi consegnato Vedi tutte le newsletter Con la Potenza della Tecnologia di squadra iscriviti alla nostra newsletter iscriviti qui

“la Mia ‘tenere in campo” è stata: “Sì bene, ce la potremmo fare, e ancora ottenere il premio, che è l’energia da esso,'”, dice Baxter, che ha decenni di esperienza nel settore petrolifero e del gas, avendo aderito al British National Oil Corporation nel 1980 e, successivamente, a lavorare per la sua privatizzata successori BritOil e BP. Svolge tuttora attività di consulenza nel settore come direttore tecnico di Genesis Oil & Gas Consultants.

La combustione in situ e il concetto di centrale elettrica offshore

L’idea di Baxter, di cui ha originariamente scritto in un editoriale per La conversazione di gennaio, postula che le piattaforme petrolifere offshore, nel Mare del Nord, ad esempio, potrebbero essere convertite in centrali elettriche offshore attraverso la combustione in situ. La combustione in situ è stata utilizzata per decenni nell’industria petrolifera e del gas per estrarre l’olio pesante; l’ossigeno viene iniettato per bruciare gli idrocarburi all’interno di un serbatoio, assottigliando così l’olio pesante e vaporizzando i componenti più leggeri.

Il concetto di Baxter porta il processo un ulteriore passo avanti; bruciare idrocarburi nei loro serbatoi potrebbe fornire il calore necessario per generare vapore, che potrebbe quindi essere convogliato in superficie per guidare turbine per la generazione di elettricità. In questo modo, il potenziale energetico dei residui giacimenti di petrolio e gas potrebbe essere sfruttato senza rimuovere gli idrocarburi e rilasciare le loro emissioni nocive nell’aria.

“Come funzionerebbe sarebbe, si comprimerebbe aria arricchita di ossigeno nel serbatoio, e quindi si indurrebbe un fronte di fuoco”, dice Baxter. “Quindi lo accendi con gli idrocarburi che sono laggiù, e poi mentre il fronte di fuoco progredisce, ritaglieresti una linea per il fronte di fuoco. Quello che immaginerei è l’acqua di alimentazione della caldaia che scende lungo un tubo interno, poi esce e circola indietro su un anello, e l’anello è in contatto con il fronte di fuoco. Quindi vaporizzi l’acqua della caldaia. Questo è poi portato in superficie, ed effettivamente ora hai vapore per la generazione di energia.

” Dovresti rettificarlo e quindi inviarlo a terra. Vedo una certa sinergia con i parchi eolici offshore – hanno stazioni di raccolta elettrica là fuori, che controllano le varie stazioni eoliche e poi portano a riva. Il mio pensiero era quello di collegare con quello.”

Baxter sottolinea che questa idea è il prodotto di un pensiero fuori dagli schemi e ha lo scopo di stimolare l’industria e la discussione accademica. Tuttavia, le attuali difficoltà legate allo sviluppo del CCS ne fanno un concetto interessante, nonostante alcune importanti incertezze sul suo funzionamento nella realtà.

Un’alternativa al CCS?

Oltre allo slancio alla base della campagna Keep it in the Ground, Baxter è stato anche parzialmente ispirato dai difetti del concetto CCS, che ritiene attualmente non praticabile con gli attuali costi tecnologici e il basso valore attribuito alla CO2.

“Il fatto che sia ad alta intensità energetica è un po ‘controproducente”, sostiene. “Ho lavorato su una serie di schemi di cattura del carbonio, e ad essere onesti con voi non riuscivo a vedere come avrebbero funzionato. L’unico modo in cui ho potuto vedere la cattura del carbonio funzionare è se la nostra società iniziasse a valutare il carbonio molto più di quanto facciamo al momento, o se riducesse i costi per la cattura del carbonio, e in 30 anni e mezzo, non ho visto questo tipo di cambiamento di passo nella tecnologia che penso avrebbe bisogno di ottenere quasi un ordine di grandezza in risparmi.”

Il concetto di centrale elettrica offshore potrebbe avere vantaggi significativi rispetto al CCS. Per cominciare, si basa su tecnologie collaudate già utilizzate nell’industria petrolifera e del gas, anche se dovrebbero essere ampliate e adattate per passare alla generazione di energia a vapore.

Tutti gli idrocarburi rimarrebbero nei loro serbatoi e la potenza generata in loco attenuerebbe l’inefficienza del trasporto di idrocarburi e CO2 avanti e indietro tra centrali elettriche a terra e siti di giacimento remoti.

La combustione di idrocarburi nel sottosuolo potrebbe anche contribuire a prolungare la vita dei giacimenti petroliferi maturi, obiettivo dichiarato della strategia del governo britannico per massimizzare la ripresa economica dal Mare del Nord. “Generalmente quando si sta abbandonando un giacimento di petrolio, il 30% del petrolio originale è ancora al suo posto che non è possibile recuperare”, afferma Baxter. “Quindi potresti bruciarlo?”

Una montagna da scalare: l’idea potrebbe davvero funzionare?

Per quanto attraente sia l’idea di Baxter sulla carta, non si può negare che ci sono molte sfide da affrontare e incertezze da quantificare prima che la produzione di energia in situ possa essere realizzabile nei giacimenti di petrolio e gas. Solo dal punto di vista tecnico, Baxter descrive le sfide come “piuttosto feroci”.

” La più grande delle preoccupazioni tecniche è quanto calore si può ottenere indietro, e qual è il destino dei vostri prodotti di combustione?”medita. “Quei prodotti di combustione potrebbero, in qualche modo, pregiudicare l’integrità del sigillo geologico esistente che mantiene il petrolio e il gas lì dentro? Il pozzo avrebbe anche alcune considerazioni reali di progettazione, anche la metallurgia di esso, la crescita termica, tutto quel genere di cose.”

Anche le sfide finanziarie abbondano, con molti moltiplicatori di costi che entrano nell’equazione. Posa cavi sottomarini per la trasmissione di potenza, per esempio, potrebbe incorrere in decine o centinaia di milioni, mentre modifiche sottomarine come “pepare il serbatoio con numerosi pozzi di vapore” potrebbe anche essere estremamente costoso, Baxter note.

Lo sviluppo precoce dovrebbe probabilmente avvenire in siti di petrolio e gas a terra, dove i costi tendono ad essere più bassi. I progetti pilota onshore potrebbero essere utilizzati per valutare la fattibilità tecnica del processo e identificare i problemi prima di dilagare verso la distribuzione offshore, un processo Baxter dice che probabilmente richiederebbe un decennio o più.

Ma da dove verrebbe l’investimento per un concetto così radicale e costoso? Baxter dubita che il coordinamento degli investimenti privati da un settore eterogeneo di petrolio e gas sarebbe sufficiente, e quindi il denaro pubblico avrebbe probabilmente bisogno di guidare i test approfonditi necessari per convalidare l’idea.

Dato l’impegno che sarebbe richiesto, c’è una domanda ovvia:ne varrebbe la pena? Abbiamo bisogno di idrocarburi abbastanza per perseguire questa idea piuttosto che semplicemente continuare a transizione verso le energie rinnovabili, stoccaggio di energia, risposta alla domanda e così via? Baxter ammette apertamente di non avere una risposta a questa domanda fondamentale.

Ma dato che il governo britannico ha già speso più di £100m su schemi CCS falliti, fa notare che le indagini di convalida di base potrebbero essere effettuate solo per una frazione di questo costo.

Tuttavia, alla fine, un pensiero dirompente di questo tipo esiste prima per stimolare la conversazione e il dibattito, e anche se questa idea finisce per essere troppo ambiziosa per essere realistica, può ancora ispirare menti curiose a raccogliere la torcia e portarla avanti in un modo diverso.

“Penso di essere l’unico a parlarne”, dice Baxter con una risatina ironica. “Ma se hai qualcosa di blu-cielo e puoi scriverlo in modo accessibile, puoi effettivamente scovare qualche interesse e scintille idee da altre persone, che potrebbero volerlo prendere e dare un’occhiata.”