Η άμεση σύλληψη αέρα είναι μια από τις πιο αμφιλεγόμενες κλιματικές λύσεις που προτείνονται τα τελευταία χρόνια.
Ενώ οι υποστηρικτές προειδοποιούν ότι θα είναι απαραίτητο να μετριαστούν οι εκπομπές από τομείς που είναι δύσκολο να μειωθούν προκειμένου να φτάσουμε στο καθαρό μηδέν έως το 2050, οι επικριτές υποστηρίζουν ότι θα είναι ακριβό βραχυπρόθεσμα και θα επιτρέψει στις βιομηχανίες να συνεχίσουν να ρυπαίνουν.
Η Start-up Parallel Carbon ισχυρίζεται ότι η τεχνολογία της που εκκρεμεί για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας λύνει αυτά τα δύο προβλήματα (δέσμευση CO2 από τον αέρα, ενώ παράγει πράσινο υδρογόνο χαμηλού κόστους), όπως αποκαλύπει το Hydrogen Insight.
Ο ηλεκτρολύτης της εταιρείας διασπά έναν αντίστοιχο ουδέτερου άλατος σε ένα οξύ στην άνοδο και ένα αλκάλιο στην κάθοδο κατά τη διάρκεια της παραγωγής υδρογόνου το οποίο ο Ryan Anderson (Διευθύνων Σύμβουλος και συνιδρυτής) περιγράφει ως «παρόμοιο με τη διαδικασία χλωρίου-αλκαλίου», αλλά χωρίς να παράγει αέριο χλώριο.
Αναγέννηση ηλεκτρολύτη με άμεση δέσμευση αέρα
Στην πλευρά της άμεσης δέσμευσης αέρα, ένα ορυκτό ροφητικό εκχυλίζει CO2 από την ατμόσφαιρα και στη συνέχεια διαλύεται στο οξύ για να απελευθερώσει το αέριο, είτε για αποθήκευση σε γεωλογικούς σχηματισμούς είτε για χρήση σε βιομηχανικές διεργασίες. Το ροφητικό στη συνέχεια αναπαράγεται με το αλκάλιο, επιτρέποντάς του να επαναχρησιμοποιηθεί για να δεσμεύσει περισσότερο CO2 από τον αέρα.
Αυτή η διαδικασία αναγεννά επίσης τον ηλεκτρολύτη, αν και ο Anderson σημειώνει ότι η τεχνολογία ρέει επίσης «αρκετή ποσότητα περισσότερου νερού από τους παραδοσιακούς ηλεκτρολύτες».
Παρόλο που ο ηλεκτρολύτης μπορεί να λειτουργεί κατά διαστήματα, τα οξέα και τα αλκάλια για την ανακύκλωση του ορυκτού ροφητικού μπορούν να υπερπαραχθούν και να αποθηκευτούν για να συνεχιστεί η εκτέλεση της διαδικασίας άμεσης σύλληψης αέρα ακόμη και όταν δεν υπάρχει διαθέσιμη ανανεώσιμη ενέργεια.
Φθηνότερο πράσινο Η2 - Η Electrogenos κατασκεύασε τον πιο αποτελεσματικό αλκαλικό ηλεκτρολύτη στον κόσμο
Ο Anderson ο οποίος είχε εργαστεί στο παρελθόν ως αναλυτής για τη δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα (CCS) για τον ερευνητικό οίκο BloombergNEF λέει: «Σχεδιάσαμε την τεχνολογία μας ώστε να είναι ένα ευέλικτο βιομηχανικό φορτίο, πράγμα που σημαίνει ότι προσπαθούμε να εκτελούμε όλες τις λειτουργίες μας με διαλείπουσα ισχύ για να διασφαλίσουμε ότι μπορούμε να ικανοποιήσουμε τις χρονικές, χωρικές και προσθετικές απαιτήσεις των 45V (το καθαρό υδρογόνο των ΗΠΑ πίστωση φόρου παραγωγής), καθώς και τη δυνατότητα να εγγυηθούμε ότι δεν δημιουργούμε κατά λάθος οριακές εκπομπές ηλεκτρικής ενέργειας για τη λογιστική του άνθρακα στη διαδικασία άμεσης δέσμευσης αέρα.
Για την περισσότερη άμεση σύλληψη αέρα, η λειτουργία με καθαρή ισχύ είναι μια αναγκαιότητα και νομίζω ότι αυτό είναι πολύ δύσκολο για άλλες τεχνολογίες άμεσης σύλληψης αέρα.
Πάνω από το 90% της ενέργειας για τη διαδικασία πηγαίνει στον ηλεκτρολύτη ο οποίος έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε μεγαλύτερο εύρος λειτουργίας από τα αλκαλικά ισοδύναμα, ενώ έχει περίπου το ίδιο κόστος κεφαλαίου».
Ωστόσο, η τεχνολογία απαιτεί περισσότερη εισροή ενέργειας από τις συμβατικές συσκευές ηλεκτρόλυσης, καθώς εκτελεί επίσης άμεση σύλληψη αέρα, καθιστώντας πιθανώς τη διαδικασία περισσότερο εξαρτημένη από τις χαμηλές τιμές ενέργειας.
Εκτίμηση για άνοδο του κόστους ενέργειας
Ο Anderson εκτιμά ότι για 30 $/MWh ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές που αγοράζεται για την τροφοδοσία της διαδικασίας, το κόστος ενέργειας θα ανέλθει σε 1,50 $ ανά κιλό H2 και 50 $ ανά τόνο CO2, αν και αναμένει ότι επειδή η διαδικασία έχει δύο προϊόντα (υδρογόνο και δεσμευμένο CO2) αυτό δίνει στην εταιρεία ευελιξία στον τρόπο με τον οποίο αποδίδεται το κόστος μεταξύ της ηλεκτρόλυσης και της άμεσης σύλληψης αέρα.
Το Parallel Carbon στοχεύει ευρύτερα σε ένα ισοπεδωμένο κόστος 400 $ ανά τόνο CO2 που δεσμεύεται και $2/kgH2 που παράγεται στα τέλη της δεκαετίας του 2020, με μια περαιτέρω φιλοδοξία να μειωθούν στα $100 και $1 αντίστοιχα στις αρχές της δεκαετίας του 2030.
Επένδυση 3,6 εκατ. δολ.
Η start-up, η οποία έχει ήδη συγκεντρώσει 3,6 εκατομμύρια δολάρια σε χρηματοδότηση εκκίνησης με επικεφαλής την Aramco Ventures και σχεδιάζει να ξεκινήσει μια στοίβα της κλίμακας «μερικών εκατοντάδων κιλοβάτ» για δοκιμές στο πεδίο μέχρι τις αρχές του 2025 η οποία θα είναι σε θέση να παράγει περίπου 50 κιλά υδρογόνου και δέσμευση ενός τόνου CO2 την ημέρα.
«Έχουμε προπουλήσει τις πιστώσεις μας (αφαίρεση διοξειδίου του άνθρακα) μέχρι το τέλος του 2025 για εργασίες που θα ξεκινήσουν το 2025. Έτσι, πουλήσαμε τον πρώτο χρόνο λειτουργίας μας για να μας απογειώσουν, κατασκευάστηκε έργο», προσθέτει ο Άντερσον.
Στροφή μεγάλων εταιρειών στην εθελοντική αγορά άνθρακα
Καθώς οι ενδιάμεσοι κλιματικοί στόχοι για το 2030 πλησιάζουν, πολλές μεγάλες εταιρείες έχουν στραφεί στην εθελοντική αγορά άνθρακα η οποία εμπορεύεται πιστώσεις με βάση την αφαίρεση άνθρακα ή την προστασία του περιβάλλοντος, όπως η πρόληψη της αποψίλωσης των δασών.
Ωστόσο, γίνεται μεγαλύτερος έλεγχος σχετικά με το πόσο CO2 αφαιρείται στην πραγματικότητα από την ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα αυτής της αγοράς, με μια έρευνα που διεξήγαγε η βρετανική εφημερίδα The Guardian πέρυσι να υποστηρίζει ότι περισσότερο από το 90% των πιστώσεων που πιστοποιήθηκαν από τη Verra δεν αντιπροσώπευαν άνθρακα μειώσεις.
Όπως υποστηρίζει ο Anderson «Κανείς δεν θέλει να πληρώσει χιλιάδες και χιλιάδες δολάρια ανά τόνο, παρόλο που κάποιοι είναι διατεθειμένοι να το κάνουν για έργα μικρότερης κλίμακας για να τους απογειώσουν και να δουν πώς αναπτύσσεται η τεχνολογία».
Ωστόσο, είναι δύσπιστος ότι οι βιομηχανίες θα επιλέξουν την αφαίρεση άνθρακα αντί να επενδύσουν σε άλλες μεθόδους απαλλαγής από τον άνθρακα, εν μέρει επειδή η πραγματική ποσότητα πιστώσεων υψηλής ποιότητας στην αγορά τα επόμενα 10 έως 15 χρόνια θα είναι σχετικά μικρή.
Λόγω αυτού του ορίου στην προσφορά, καθώς και της κατανόησης ότι η απομάκρυνση του άνθρακα θα είναι η τελευταία λύση, ο Anderson επισημαίνει ότι οι εταιρείες που προσφέρουν πιστώσεις θα έχουν ελάχιστο λόγο να προσπαθήσουν να μειώσουν άλλες μεθόδους μείωσης των εκπομπών στην τιμή.
ΗΠΑ: Επιδοτήσεις προς όφελος της άμεσης σύλληψης αέρα
Πέρα από μια αναπτυσσόμενη αγορά πίστωσης άνθρακα, η άμεση σύλληψη αέρα επωφελείται επίσης από εξαιρετικά προσοδοφόρες επιδοτήσεις στις ΗΠΑ.
Η έκπτωση φόρου 45Q προσφέρει 85 $ ανά τόνο CO2 από τη δέσμευση άνθρακα από σημείο πηγής που αποθηκεύεται μόνιμα (60 $ εάν το αέριο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ή για βελτιωμένη ανάκτηση πετρελαίου), το οποίο ανέρχεται στα 180 $ (ή 130 $) εάν χρησιμοποιηθεί απευθείας δέσμευση αέρα, αν και αυτή η διαδικασία χρειάζεται να δεσμεύσει τουλάχιστον 1.000 τόνους CO2 ετησίως για να πληροί τις προϋποθέσεις.
Ωστόσο, ο Anderson σημειώνει ότι αυτό αρχίζει να περιπλέκεται εάν η Parallel Carbon ή οι παραγωγοί που χρησιμοποιούν την τεχνολογία της ήθελαν να διεκδικήσουν επίσης την πίστωση φόρου παραγωγής καθαρού υδρογόνου 45 V, η οποία προσφέρει ανώτατο ποσοστό 3 $/kg με βάση ένα αυστηρό όριο εκπομπών αερίων θερμοκηπίου κύκλου ζωής.
«Δεν επιτρέπεται να τα πάρεις μαζί, σωστά; Εάν κάνετε μια διαδικασία, δεν λαμβάνετε την άλλη πίστωση φόρου», λέει ο Άντερσον. Ωστόσο, προσθέτει ότι σε αντίθεση με το μπλε υδρογόνο, η ίδια η πραγματική διαδικασία παραγωγής H2 δεν βασίζεται στο CCS για να διεκδικήσει μηδενικές εκπομπές και προτείνει ότι μια δομή στην οποία μια εταιρεία κατέχει τον ηλεκτρόλυση και προμηθεύει οξέα και αλκάλια για άμεση σύλληψη αέρα σε μια ξεχωριστή εταιρεία θα μπορούσε επιτρέπουν σε καθένα να διεκδικήσει τις αντίστοιχες εκπτώσεις φόρου.
Οι επιδοτήσεις παραγωγής καθαρού υδρογόνου υπερτερούν της υποστήριξης για τους τελικούς χρήστες
Αλλά ακόμη και αν υποτεθεί ότι θα ισχύει μόνο μία πίστωση φόρου, υποθέτοντας ένα παρόμοιο ποσοστό παραγωγής υδρογόνου για την απευθείας σύλληψη αέρα στον προγραμματισμένο πιλότο το 2025, η έκπτωση φόρου 45 Q θα εξακολουθούσε να πληρώνει $3,6/kg H2 εάν ο άνθρακας ήταν γεωλογικά αποθηκευμένος (περισσότερο από το ανώτατο επιτόκιο 3 $/kg της πίστωσης φόρου 45 V).
Ακόμη και χωρίς επιδοτήσεις, ο Anderson εκτιμά ότι οι πιστώσεις άνθρακα στην αγορά από την άμεση σύλληψη αέρα πωλούνται επί του παρόντος για περισσότερα από 600 δολάρια ανά τόνο CO2.
Η Parallel Carbon αναζητά επίσης ένα μεγαλύτερο, εμπορικό πιλότο το 2026 ικανό να παράγει 100 τόνους υδρογόνου και να δεσμεύει 1.000-2.000 τόνους CO2 ετησίως (μετά από έναν προγραμματισμένο γύρο συγκέντρωσης κεφαλαίων της Σειρά Α).
«Αυτό το έργο του 2026 είναι το σημείο όπου θα αρχίσουμε να συνεργαζόμαστε με μεγάλους προγραμματιστές έργων υδρογόνου για να φέρουμε δυνητικά τον ηλεκτρόλυσή μας στην τοποθεσία τους και μετά μπορούμε να καταλάβουμε την πτυχή του CO2 αυτού κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου — είτε πρόκειται για παροχή CO2 επί τόπου είτε εάν παίρνοντας τα οξέα και τις βάσεις [δηλαδή, τα αλκάλια] ή το CO2 εκτός τοποθεσίας και μεταφέροντάς τα αλλού», λέει ο Άντερσον.
www.worldenergynews.gr
