二酸化炭素の回収と貯蔵とは何ですか?EPA の新しい発電所基準提案はそれを後押ししますが、CCS は即効性のある解決策ではありません

バイデン政権は2023年5月11日に新しい発電所規則を提案したが、これは米国がこれまで導入した石炭、石油、ガス発電所に対する最も厳しい連邦政策措置となる可能性がある。

その提案は、 新しい炭素汚染基準を設定する 既存の発電所の二酸化炭素排出を効果的に制限し、 温室効果ガス それは気候変動の一因となります。化石燃料発電所の運営者は、過剰な二酸化炭素の放出を避けるための実現可能かつ革新的な方法を見つける必要があるだろう。

そのため、比較的成熟しているが高価なテクノロジーに注目が集まっています。二酸化炭素回収と貯留、つまり CCS。

ほとんどの CCS 化学的に分離する 化石燃料の燃焼中に生成される二酸化炭素は、圧縮されてパイプラインを通って輸送され、通常は貯蔵されます。 地層 地下深く。CCS は効果的ですが、普及までにはいくつかの高いハードルがあります。

私は米国に従いますCCS に関するポリシーとしては、 気候政策研究者. 。CCS を検討している発電所運営者がリスクとリターンの難しいバランスに直面している理由、そして CCS の拡大が遅い理由は次のとおりです。

CCS の険しい道

過去 10 年間、発電所運営者は世界の多くの地域で CCS プロジェクトをオンライン化するのに苦労してきました。現在、米国には二酸化炭素排出量を回収して輸送する能力を備えた発電所は数えるほどしかなく、回収された炭素の大部分は油田に送られている。 石油回収の強化に使用.

多くの発電所運営者は、この技術はリスクが高すぎると考えていました。そしてプロジェクトの数が多い 一時停止または終了 コスト削減につながる規模の経済が妨げられています。

エタノールやアンモニアの製造など、CO₂ 濃度が高い工業プロセスから二酸化炭素 (CO₂) を回収する場合と比較して、発電による排出量は 比較的低いCO₂濃度. 。これにより、発電所での CCS の導入コストが高くなります。CO₂ の圧縮、輸送、隔離に関連するコストがさらなるハードルとなります。

良いニュースは、CO₂ の回収がゆっくりとコスト曲線を下降していることです。たとえば、2014 年に稼働したカナダのバウンダリーダム石炭火力発電所である最初の大規模 CCS 発電所施設における CO₂ 回収コストは、1 トンあたり 110 米ドルでした。2 番目の大規模施設が建設されるまでに、その費用は 1トン当たり65ドルに下落.

この傾向は今後も続くと予想されます。CCS の予想見返りは、特に 2022 年のインフレ抑制法に含まれる税額控除により、時間の経過とともに改善してきました。 税額控除 2033年までクレジット上限なしで生成されたCO₂の隔離に1トン当たり最大85ドルを提供する。

税額控除は化石燃料ベースの発電所にとって恩恵となる可能性がある。しかし、その成果はすぐには現れません。CO₂ の隔離に成功するまで、発電所運営者は CCS ネットワークを構築するコストとリスクを負担する必要があります。さらに、ハーバード大学の研究チームは、ガス発電所の炭素回収にかかるコストを推定しています。 まだ不経済かもしれない 税額控除があっても。

インフラストラクチャの 3 つの大きな課題

環境保護庁の提案は、いくつかの問題に対処できるかもしれない。提案された排出上限は、CCS の必要性に関する不確実性を軽減し、CCS の広範な採用を促進し、コストの削減に役立つ可能性があります。

ただし、CCS インフラストラクチャに関しては疑問が残ります。

まず、回収した炭素を輸送するパイプラインがまだ整備されていない。エネルギー省の融資プログラム事務局は、 支援プロジェクト CO₂ パイプラインやその他の CO₂ 輸送手段を建設することも考えられますが、稼働するには何年もかかる可能性があります。

第二に、CO₂ 貯蔵のオプションは全国に均等に分散されていません。たとえば、北東部の発電所には、近くに塩水帯水層や石油やガスの貯留層がありません。研究者らは海底下の沖合貯留層を調査しているが、 その可能性をまだ評価中.

最後に、許可プロセスは、CCS 導入を促進する上で大きな制限要因となっています。インフレ抑制法の更新された税額控除により、CCS 開発業者が殺到しましたが、EPA はこれを実現できませんでした。 プロセス許可 タイムリーに。

こうしたハードルにもかかわらず、EPA は迅速に動いています。バイデン政権には、2024年の大統領選挙を前に環境規制を強化するよう求める圧力が高まっている。提案された規則は承認される前に審査プロセスが必要であり、政治的な逆風や法的課題に直面する可能性が高い。

電力部門の変革

化石燃料発電所が約 米国の25%温室効果ガス排出量. 。バイデン政権の厳格な政策措置が講じられれば、米国は気候緩和目標の達成にさらに近づくだろう。

規模を拡大するのは難しいでしょう 12 からおそらく数百の CCS 施設 2035年までに電力を100％カーボンフリーにし、2050年までに実質ゼロ排出というバイデン氏の目標を達成するために必要だった。しかし、EPA の新しい提案は、CCS の導入に関するすべての問題を解決するわけではないかもしれませんが、電力部門の変革を加速するための重要なステップとなる可能性があります。

米国に連邦レベルの炭素税や排出量取引制度がない場合、これは電力業界関係者に変革の時期が来たという明確なシグナルを送る効果的な方法となる可能性がある。