Дом для многочисленных заводов, нефтеперерабатывающих заводов и тепловых электростанций, Чиба имеет сомнительное различие излучения наибольшего углекислого газа из 47 префектур Японии.

Одно из возможных решений, поскольку страна стремится к своей цели углеродного нейтралитета? Длинный трубопровод, простирающийся через префектуру, который транспортировал захваченного CO2, чтобы его можно было погребено от берега от 1000 до 3000 метров ниже морского дна.

Это видение государственно-частной инициативы, которая направлена ​​на то, чтобы захватить 2% выбросов префектуры, основанных на уровнях 2021 года, к 2030 году-и, возможно, в будущем.

Проект CHIBA является лишь одним из девяти «передовых» проектов по улавливанию и хранению углерода (CCS), которые, принадлежащая правительственной Японской организации по металлам и энергетической безопасности (Jogmec), выбрана в июле 2024 года, чтобы оценить осуществимость CCS в энергетическом переходе Японии. , все с целью коммерциализации к 2030 году. Если будет предоставлено в результате окончательного инвестиционного решения, запланированного на финансовый год, начиная с апреля 2026 года, пять из проектов будут храниться в захвате CO2, а оставшиеся четыре отправки его за границей.

Правительство и отрасль надеются, что CCS позволит деятельности, генерирующим CO2, которые считаются экономически жизненно важными для продолжения работы-по крайней мере, в некоторой степени, как они это делали-даже когда страна работает над достижением чисто-нулевых выбросов к 2050 году. И правительство является правительством. Вкладывая миллиарды иен, чтобы вывести CCS с земли: в финансовом 2023 и 2024 годах общий бюджет на продвинутые проекты Jogmec в CCS составила 23,9 млрд. Иен (примерно 152 млн. Долл. США по текущим обменным курсам) и 33,2 млрд иен соответственно.

Но технология не без споров. Некоторые критики — сославшись на высокие затраты и затянутые неопределенности — говорят, что CCS должна играть только минимальную нишевую роль в энергетическом переходе. В частности, CCS не следует использовать в качестве спасательного круга для ископаемого топлива, способствующего изменению климата, утверждают они.

«Если это не сработает, это окажет огромное влияние на то, сможет ли Япония достичь целей по сокращению выбросов», — предупреждает Аюми Фукакуса, заместитель исполнительного директора некоммерческих друзей Земли (врага) Японии.

Крупные расходы или основной потенциал?

Вопреки его современному образу как потенциальному климатическому решению, захват углерода и инъекция его под землей фактически не была изобретена в качестве контрмеры против потепления. Фактически, в 1970 -х годах он был первым в 1970 -х годах нефтегазовой отраслью, которая стремилась переоборудовать CO2 для процесса, называемого «улучшенным восстановлением», чтобы повысить добычу.

Сегодня 73% нынешней улавливания углерода в мире используется для этой цели, согласно Институту энергетической экономики и финансового анализа (IEEFA). Глобальный институт CCS сообщает, что в 2024 году работало в общей сложности 50 проектов CCS, что может похвастаться массовой пропускной способностью 51 млн. Метрических тонн CO2 — всего 5% от годовой 1 миллиарда метрических тонн CO2, которые должны быть захвачены и сохранены в Международное энергетическое агентство «Чисто-нулевые выбросы к сценарию».

Тем не менее, Министерство экономики, торговли и промышленности, которое возглавляет энергетические планы Японии, позиционирует CCS как «незаменимые для декарбонизирующих тепловых электростанций», и говорит, что его следует «полностью использоваться» в высокоэмиссионных секторах, таких как сталь и химическое производство.

Согласно правительственной дорожной карте CCS, Япония стремится ежегодно хранить около 120 миллионов до 240 млн тонн CO2 к 2050 году, высокий уровень которых потребует примерно 480 инъекционных скважин, примерно в размере 5 миллиардов иен или 8 миллиардов иен. за хорошо в зависимости от того, находится ли он на или оффшор.

Пять проектов, поддерживаемых Jogmec, которые планируют хранить CO2 у побережья Японии, находятся недалеко от Хоккайдо, Западного Тохоку, префектуры Ниигаты, Западного Кюшу и Чибы. Большинство намеревается внедрить CO2 в солевые водоносные горизонты — тип подземной породы, который, как считается, обладает наибольшей мощностью и наибольшей безопасностью для хранения CO2 — в то время как сайт Niigata нацелен на нефтегазовое поле.

Проект из Хоккайдо на самом деле является продолжением существующей инициативы CCS, поддерживаемой новой организацией по развитию энергетических и промышленных технологий правительства в портовом городе Томакомаи. С 2016 по 2019 год экспериментальный объект, который стоил приблизительно 30 миллиардов иен для построения, захватил примерно 300 000 тонн CO2 и внесла его примерно на 1000 метров ниже близлежащего морского дна. Операторы контролируют сайт на предмет Seepage, проблему, которая повлияла на проекты CCS за рубежом, и с тех пор сейсмической активности. Пока что все хорошо, говорят они.

Естественно, тщательный мониторинг не дешево. В Tomakomai операторы установили дорогостоящее оборудование на дне океана, чтобы получить данные в режиме реального времени, объясняет Хироши Намбо, представитель Японского филиала Глобального института CCS.

«Мониторинг важен, но … стоимость мониторинга должна быть сведена к минимуму», — говорит он.

Представитель Jogmec повторяет, что настроения, отмечая, что метод, частота и продолжительность мониторинга в девяти исследовательских проектах будут зависеть как от нормативных требований, так и от экономической эффективности. Планы мониторинга — все еще рассматриваемые — поэтому могут отличаться в зависимости от проекта и сайта, объясняет представитель.

Несмотря на то, что новый бизнес в Японии CCS требует мониторинга, в том числе после окончания инъекции CO2, он не указывает минимальные требования к мониторингу.

Наряду с дальнейшей оценкой потенциальных участков хранения, уточнение затрат CCS является основной целью исследовательских проектов.

«Технология захвата готова, и источники выбросов готовы», — говорит Намбо. «Проблема заключается в экономике: как сторонники проекта готовит эти инвестиции и как оправдать экономику на общий период работы».

В отчете за 2024 год, инициатива нефти и газовой климаты, отраслевая организация, оценила, что в Японии есть 152,27 гигатонов хранения CO2, но до сих пор ничто из этого не было оценено экономичным для доступа.

«Государственная финансовая поддержка абсолютно необходима» на этом этапе, говорит Намбо.

В декабрьском государственном оценке затрат на электроэнергию в 2040 году электроэнергия, полученная на газовых и угольных электростанциях, оборудованных CCS, была дороже по сравнению со всеми возобновляемыми источниками энергии (помимо мелкомасштабной гидроэнергетики и спорной биомассы). По словам критиков, в случае развертывания высокие затраты CCS, скорее всего, будут привлечены к выводу, будь то за счет увеличения счетов за электроэнергию или более высоких государственных расходов.

Держать его в земле

Технологии захвата углерода нацелены на CO2, генерируемый в различных точках процесса сгорания или захватывают его непосредственно из воздуха. Все проекты, поддерживаемые Jogmec, все планируют использовать первый, сравнительно более простой подход, захватывая углерод из определенных объектов.

Тем не менее, скорость углерода, фактически захваченная этой технологией CCS, является еще одной точкой спора между сторонниками и критиками.

По словам Алекса Сапантиса, стратегического советника из Глобального института CCS, примерно 95% — или даже около 100% — CO2, пропущенного через завод по залову.

«Не весь CO2 с объекта проходит через завод в большинстве мест», — объясняет Сапантис. «В конечном счете, это экономическое решение» относительно того, сколько CO2 будет стремиться к захвату оператора, отмечая, что рыночный спрос в настоящее время диктует ставки захвата как можно более 100%.

Тем не менее, аналитики IEEFA подчеркивают, что, основываясь на доступных данных, проекты CCS на сегодняшний день захватили максимум примерно 80% от CO2, проходящих через технологию захвата. Во многих случаях этот процент намного ниже.

«К сожалению, большинство существующих средств улавливания углерода не публикуют … их фактические показатели захвата CO2», — говорится в отчете IEEFA в 2023 году.

Для девяти проектов CCS, выбранных Jogmec, «Цель не установлена ​​для уровня восстановления для общих выбросов CO2 объектов, подверженных захвату CO2. Цели рассматриваются на основе того, что является разумным для каждого объекта, включая их технические и деловые аспекты », — говорит представитель Jogmec.

В дополнение к достижению значимых скоростей захвата, использование CCS в качестве климатического решения означает, что операторы также должны найти безопасные места, чтобы сохранить весь захваченный углерод хранится не менее сотен лет.

Грант Хаубер, советник по стратегическому финансированию энергетики в IEEFA, назвал проект Snohvit CCS в Норвегии в качестве примера того, что может пойти не так, даже при тщательной подготовке. Оригинальный сайт хранения Snohvit, который, по прогнозам, обладает пропускной способностью на 18 лет, оказался непригодным через 18 месяцев, поскольку CO2 не поглощался по прогнозируемой ставке, вынуждая операторов найти альтернативные сайты хранения.

«Вы можете иметь лучших ученых в мире, работающих над планированием, но в операциях они не знают, как будет вести себя CO2, пока не начнут положить его в землю. Это фактически игра », — говорит Хаубер.

Он добавляет, что «CO2 в форме вводится под землей … очень коррозий», отмечая, что CO2-индуцированное распад кожух скважины привел к утечкам на семилетнем участке CCS в Иллинойсе, что привело к приостановке операций в 2024.

Утечки могут быть опасными. В 2020 году 45 человек в общине Миссисипи были госпитализированы, когда разорвался трубопровод CO2; CO2 вытеснил кислород в воздухе и заставил людей испытывать трудности с дыханием — некоторые упали без сознания.

Тем не менее, Zapantis подчеркивает, что в целом, CCS имеет «отличную запись безопасности» во всех отраслях «более полувека опыта, транспортируя очень большие количества CO2 через трубопровод».

Тем не менее, учитывая проблемы и затраты, связанные с CCS, существуют сильные дебаты о том, насколько широко их следует развернуть.

Запантис говорит, что он видит, что CCS играет роль в декарбонизации тяжелой промышленности Японии и энергетического сектора, зависимого от ископаемого топлива. Между тем, Хаубер утверждает, что CCS должен быть ограничен небольшой подмножеством промышленности, где выбросы CO2 являются неизбежным побочным продуктом химических процессов.

Адвокаты по климату также ставят под сомнение планы CCS в Японии.

«CCS, безусловно, не следует использовать в энергетическом секторе, где доступны другие варианты декарбонизации», — говорит Фукакуса из Фукакуса.

«Независимо от того, в каком секторе CCS используется проблемы хранения CO2 Underground», — добавляет она. «До сих пор не было достаточной оценки того, какие источникам выбросов фактически нужны CCS».

«Углеродный колониализм»

Четыре проекта, направленные на похороду CO2 за рубежом, нацелены на участки в Малайзии, Индонезии и Австралии. Нефтяные и газовые гиганты ExxonMobil и Petronas являются одними из тех, кто участвует.

CO2, захваченный в Японии, должен быть доставлен через парк специализированных кораблей, которые все еще разрабатываются и протестируются. Внутреннее тестирование с использованием одного судна началось в конце прошлого года в рамках проекта Tomakomai.

Хотя экспорт углерода является новой территорией для Японии, Nambo и Zapantis отмечают, что предлагаемые трансграничные проекты находятся прямо из пьесы правительства и промышленности, включая долгосрочные инвестиции в и отношения с зарубежными партнерами для обеспечения …