¿Qué es la captura y almacenamiento de carbono?La nueva propuesta de estándares para plantas de energía de la EPA le da un impulso, pero la CCS no es una solución rápida

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La administración Biden propuso nuevas reglas para las centrales eléctricas el 11 de mayo de 2023, que tienen el potencial de estar entre las medidas de política federal más estrictas sobre centrales eléctricas de carbón, petróleo y gas que Estados Unidos haya introducido jamás.

La propuesta sería establecer nuevos estándares de contaminación de carbono para las centrales eléctricas existentes, restringiendo efectivamente sus emisiones de dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático.Los operadores de centrales eléctricas de combustibles fósiles necesitarían encontrar formas viables e innovadoras de evitar emisiones excesivas de dióxido de carbono.

Esto llama la atención sobre una tecnología relativamente madura, pero costosa:captura y almacenamiento de carbono, o CCS.

La mayoría de los CCS separa químicamente El dióxido de carbono generado durante la combustión de combustibles fósiles, lo comprime y lo transporta a través de tuberías para su almacenamiento, generalmente en formaciones geologicas bajo tierra.Si bien la CCS puede ser efectiva, enfrenta algunos obstáculos importantes en su camino hacia su uso generalizado.

Sigo a EE.UU.políticas sobre CAC como investigador de política climática.He aquí por qué los operadores de centrales eléctricas que están considerando la CCS se han enfrentado a un difícil equilibrio entre riesgos y retornos, y por qué la CCS puede tardar en expandirse.

El difícil camino de la CCS

En la última década, los operadores de centrales eléctricas han tenido dificultades para poner en marcha proyectos de CAC en muchas partes del mundo.Actualmente, solo hay un puñado de plantas de energía en los Estados Unidos con la capacidad de capturar y transportar sus emisiones de carbono, y la mayor parte del carbono capturado se envía a campos petroleros. para uso en recuperación mejorada de petróleo.

Muchos operadores de centrales eléctricas consideraron que la tecnología era demasiado arriesgada.Y el elevado número de proyectos suspendido o terminado ha impedido economías de escala que podrían reducir los costos.

En comparación con la captura de dióxido de carbono (CO₂) de procesos industriales, como la producción de etanol y amoníaco, donde la concentración de CO₂ es alta, las emisiones de la generación de energía han disminuido. concentraciones de CO₂ relativamente más bajas.Esto encarece el despliegue de CAC en las centrales eléctricas.Los costos asociados con la compresión, el transporte y el secuestro del CO₂ son obstáculos adicionales.

U.S. map showing shaded areas with potential geological storage primarily in the Great Plains and Pennsylvania and Ohio, but the greatest power plant carbon dioxide emissions in the South and East.
Estados UnidosTiene varias áreas que podrían almacenar el dióxido de carbono capturado, pero muchas plantas de energía no tienen reservorios geológicos cercanos.Las emisiones se muestran en naranja y rojo. Agencia Internacional de Energía

La buena noticia es que la captura de CO₂ está bajando lentamente en la curva de costos.Por ejemplo, el costo de la captura de CO₂ en la primera planta de energía CCS a gran escala, la planta de carbón Boundary Dam de Canadá, inaugurada en 2014, fue de 110 dólares por tonelada.Cuando se construyó la segunda instalación a gran escala, ese costo había se redujo a 65 dólares por tonelada.

Se espera que la tendencia continúe.Los beneficios esperados de la CCS han mejorado con el tiempo, particularmente con los créditos fiscales incluidos en la Ley de Reducción de la Inflación de 2022. Los créditos fiscales Proporcionar hasta 85 dólares por tonelada para secuestrar CO₂ producido sin crédito tope hasta 2033.

Los créditos fiscales podrían ser una gran ayuda para las centrales eléctricas basadas en combustibles fósiles.Pero la recompensa no es inmediata.Hasta que logren secuestrar CO₂, los operadores de centrales eléctricas tendrían que asumir el costo y el riesgo de construir una red CAC.Además, un equipo de investigación de la Universidad de Harvard estima que el costo de la captura de carbono para las centrales eléctricas de gas todavía podría ser antieconómico Incluso con el crédito fiscal.

Tres grandes desafíos de infraestructura

La propuesta de la Agencia de Protección Ambiental podría abordar algunos de los problemas.El límite de emisiones propuesto podría reducir la incertidumbre sobre la necesidad de CAC y catalizar la adopción generalizada de CAC, ayudando a reducir el costo.

Sin embargo, quedan dudas relacionadas con la infraestructura CAC.

En primer lugar, los oleoductos para transportar el carbono capturado aún no están instalados.La Oficina del Programa de Préstamos del Departamento de Energía es proyectos de apoyo construir tuberías de CO₂ u otros medios de transporte de CO₂, pero podrían tardar años en ponerse en funcionamiento.

En segundo lugar, las opciones de almacenamiento de CO₂ no están distribuidas de manera uniforme en todo el país.Las centrales eléctricas del noreste, por ejemplo, carecen de acuíferos salinos cercanos o depósitos de petróleo y gas.Los investigadores están explorando reservorios marinos debajo del fondo marino, pero no están aún evaluando su potencial.

Map showing CO2 pipelines primarily in ending in Texas
Un mapa de los oleoductos de dióxido de carbono refleja cómo el desarrollo hasta ahora ha satisfecho principalmente las necesidades de la industria del petróleo y el gas, que utiliza CO₂ para mejorar la recuperación de petróleo. Laboratorio Nacional de Tecnología Energética/DOE

Por último, el proceso de obtención de permisos ha sido un gran factor limitante a la hora de acelerar el despliegue de CCS.Los créditos fiscales actualizados de la Ley de Reducción de la Inflación estimularon una avalancha de desarrolladores de CCS, pero la EPA no ha podido permisos de proceso de manera oportuna.

A pesar de estos obstáculos, la EPA está avanzando rápidamente.La administración Biden está bajo una presión cada vez mayor para que establezca regulaciones ambientales más estrictas antes de las próximas elecciones presidenciales de 2024.Las reglas propuestas requerirán un proceso de revisión antes de que puedan ser aprobadas, y es probable que enfrenten obstáculos políticos y desafíos legales.

Transformando el sector energético

Las centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles representan aproximadamente 25% de EE.UU.emisiones de gases de efecto invernadero.Con las estrictas medidas políticas de la administración Biden en vigor, Estados Unidos estaría más cerca de lograr sus objetivos de mitigación climática.

Será un desafío escalar desde Entre 12 y probablemente cientos de instalaciones de CAC necesarios para alcanzar los objetivos de Biden de electricidad 100% libre de carbono para 2035 y cero emisiones netas para 2050.Pero si bien la nueva propuesta de la EPA puede no resolver todos los problemas para el despliegue de CAC, podría ser un paso importante para acelerar la transformación del sector energético.

En ausencia de impuestos al carbono a nivel federal o sistemas de comercio de emisiones en Estados Unidos, esta podría ser una forma efectiva de enviar una señal clara a los actores del sector energético de que es hora de cambiar.

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