ما هو احتجاز الكربون وتخزينه؟إن اقتراح معايير محطات الطاقة الجديد الذي قدمته وكالة حماية البيئة (EPA) يمنحها دفعة قوية، لكن احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه ليس حلاً سري&#

اقترحت إدارة بايدن قواعد جديدة لمحطات الطاقة في 11 مايو 2023، والتي من المحتمل أن تكون من بين إجراءات السياسة الفيدرالية الأكثر صرامة بشأن محطات توليد الطاقة بالفحم والنفط والغاز التي قدمتها الولايات المتحدة على الإطلاق.

الاقتراح من شأنه أن وضع معايير جديدة للتلوث الكربوني لمحطات الطاقة القائمة، والحد بشكل فعال من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، غاز الدفيئة التي تساهم في تغير المناخ.سيحتاج مشغلو محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري إلى إيجاد طرق مجدية ومبتكرة لتجنب الانبعاثات المفرطة لثاني أكسيد الكربون.

وهذا يلفت الانتباه إلى تقنية ناضجة نسبيًا، ولكنها باهظة الثمن:احتجاز الكربون وتخزينه، أو CCS.

معظم CCS يفصل كيميائيا ثاني أكسيد الكربون الناتج أثناء احتراق الوقود الأحفوري، يضغطه وينقله عبر خطوط الأنابيب للتخزين، عادة في التكوينات الجيولوجية عميقا تحت الأرض.في حين أن احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه يمكن أن يكون فعالا، فإنه يواجه بعض العقبات الكبيرة في طريقه إلى الاستخدام على نطاق واسع.

أنا أتبع الولايات المتحدةالسياسات المتعلقة باحتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه باعتبارها أ باحث في سياسات المناخ.هذا هو السبب الذي يجعل مشغلي محطات توليد الطاقة الذين يفكرون في احتجاز وتخزين الكربون يواجهون توازنًا صعبًا بين المخاطر والعائد، ولماذا قد يكون توسع احتجاز وتخزين الكربون بطيئًا.

مسار CCS الصخري

في العقد الماضي، واجه مشغلو محطات توليد الطاقة وقتًا عصيبًا في تنفيذ مشاريع احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه عبر الإنترنت في أجزاء كثيرة من العالم.في الوقت الحالي، لا يوجد سوى عدد قليل من محطات الطاقة في الولايات المتحدة لديها القدرة على احتجاز ونقل انبعاثات الكربون الخاصة بها، ويتم إرسال معظم الكربون المحتجز إلى حقول النفط. للاستخدام في الاستخلاص المعزز للنفط.

اعتبر العديد من مشغلي محطات الطاقة أن هذه التكنولوجيا محفوفة بالمخاطر للغاية.وارتفاع عدد المشاريع معلقة أو منتهية وقد منعت وفورات الحجم التي يمكن أن تخفض التكاليف.

بالمقارنة مع احتجاز ثاني أكسيد الكربون (CO₂) من العمليات الصناعية، مثل إنتاج الإيثانول والأمونيا، حيث يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون مرتفعًا، فإن انبعاثات توليد الطاقة لديها تركيزات ثاني أكسيد الكربون أقل نسبيًا.وهذا يجعل نشر احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في محطات الطاقة أكثر تكلفة.تمثل التكاليف المرتبطة بضغط ثاني أكسيد الكربون ونقله وعزله عقبات إضافية.

والخبر السار هو أن احتجاز ثاني أكسيد الكربون يتحرك ببطء نحو أسفل منحنى التكلفة.على سبيل المثال، بلغت تكلفة احتجاز ثاني أكسيد الكربون في أول منشأة واسعة النطاق لتوليد الطاقة بتقنية احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه، وهي محطة الفحم في سد باونداري في كندا والتي تم إطلاقها في عام 2014، 110 دولارات أمريكية للطن.وبحلول الوقت الذي تم فيه بناء المنشأة الثانية واسعة النطاق، كانت تلك التكلفة قد ارتفعت انخفض إلى 65 دولارًا للطن.

ومن المتوقع أن يستمر هذا الاتجاه.وقد تحسنت المكاسب المتوقعة لاحتجاز وتخزين الكربون بمرور الوقت، وخاصة مع الإعفاءات الضريبية المدرجة في قانون خفض التضخم لعام 2022. الاعتمادات الضريبية توفير ما يصل إلى 85 دولارًا للطن الواحد لعزل ثاني أكسيد الكربون المنتج دون سقف ائتماني حتى عام 2033.

ويمكن أن تكون الإعفاءات الضريبية بمثابة نعمة لمحطات الطاقة التي تعتمد على الوقود الأحفوري.لكن المكافأة ليست فورية.وإلى أن ينجحوا في عزل ثاني أكسيد الكربون، سيحتاج مشغلو محطات الطاقة إلى تحمل تكلفة ومخاطر بناء شبكة احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه.علاوة على ذلك، يقدر فريق بحث في جامعة هارفارد تكلفة احتجاز الكربون لمحطات توليد الطاقة بالغاز لا يزال من الممكن أن يكون غير اقتصادي حتى مع الائتمان الضريبي.

ثلاثة تحديات كبيرة للبنية التحتية

قد يكون اقتراح وكالة حماية البيئة قادرًا على معالجة بعض المشكلات.ومن الممكن أن يؤدي الحد الأقصى المقترح للانبعاثات إلى تقليل حالة عدم اليقين بشأن الحاجة إلى احتجاز وتخزين الكربون وتحفيز اعتماد تكنولوجيا احتجاز وتخزين الكربون على نطاق واسع، مما يساعد على خفض التكلفة.

ومع ذلك، لا تزال هناك أسئلة تتعلق بالبنية التحتية لاحتجاز وتخزين الكربون.

أولاً، لم يتم بعد إنشاء خطوط الأنابيب لنقل الكربون المحتجز.مكتب برنامج القروض التابع لوزارة الطاقة هو دعم المشاريع لبناء خطوط أنابيب ثاني أكسيد الكربون أو غيرها من وسائل نقل ثاني أكسيد الكربون، ولكن قد يستغرق الأمر سنوات حتى يتم تشغيلها.

ثانيًا، خيارات تخزين ثاني أكسيد الكربون ليست منتشرة بالتساوي في جميع أنحاء البلاد.على سبيل المثال، تفتقر محطات توليد الطاقة في الشمال الشرقي إلى طبقات المياه الجوفية المالحة أو خزانات النفط والغاز القريبة.يقوم الباحثون باستكشاف الخزانات البحرية تحت قاع البحر ولكنهم لا يزالون كذلك لا تزال تقيم إمكاناتها.

وأخيرًا، كانت عملية الحصول على التصريح عاملاً مقيدًا كبيرًا في تسريع نشر احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه.وقد حفزت الإعفاءات الضريبية المحدثة بموجب قانون الحد من التضخم اندفاعة من مطوري احتجاز الكربون وتخزينه، ولكن وكالة حماية البيئة لم تكن قادرة على تصاريح العملية في الوقت المناسب.

وعلى الرغم من هذه العقبات، فإن وكالة حماية البيئة تتحرك بسرعة.وتتعرض إدارة بايدن لضغوط متزايدة لتكريس لوائح بيئية أكثر صرامة قبل الانتخابات الرئاسية المقبلة في عام 2024.ستتطلب القواعد المقترحة عملية مراجعة قبل الموافقة عليها، ومن المرجح أن تواجه رياحًا سياسية معاكسة وتحديات قانونية.

تحويل قطاع الطاقة

تمثل محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري حوالي 25% من الولايات المتحدةانبعاثات الغازات الدفيئة.ومع تطبيق التدابير السياسية الصارمة التي اتخذتها إدارة بايدن، ستكون الولايات المتحدة أقرب إلى تحقيق أهدافها المتعلقة بالتخفيف من آثار تغير المناخ.

سيكون من الصعب التوسع منه 12 إلى المئات المحتمل من مرافق احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه هناك حاجة للوصول إلى أهداف بايدن المتمثلة في كهرباء خالية من الكربون بنسبة 100٪ بحلول عام 2035 وصافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050.ولكن في حين أن الاقتراح الجديد الذي تقدمت به وكالة حماية البيئة قد لا يحل جميع المشاكل المتعلقة بنشر احتجاز وتخزين الكربون، فإنه قد يكون خطوة مهمة لتسريع عملية تحويل قطاع الطاقة.

وفي غياب ضرائب الكربون على المستوى الفيدرالي أو أنظمة تداول الانبعاثات في الولايات المتحدة، قد يكون هذا وسيلة فعالة لإرسال إشارة واضحة إلى اللاعبين في قطاع الطاقة بأن الوقت قد حان للتغيير.