O que é captura e armazenamento de carbono?A nova proposta de padrões para usinas de energia da EPA dá um impulso, mas o CCS não é uma solução rápida

TheConversation

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A administração Biden propôs novas regras para centrais eléctricas em 11 de Maio de 2023, que têm o potencial de estar entre as medidas políticas federais mais rigorosas sobre centrais eléctricas a carvão, petróleo e gás que os Estados Unidos alguma vez introduziram.

A proposta seria estabelecer novos padrões de poluição por carbono para as centrais eléctricas existentes, restringindo efectivamente as suas emissões de dióxido de carbono, um gás de efeito estufa que contribui para as alterações climáticas.Os operadores de centrais eléctricas alimentadas a combustíveis fósseis precisariam de encontrar formas viáveis ​​e inovadoras de evitar emissões excessivas de dióxido de carbono.

Isso chama a atenção para uma tecnologia relativamente madura, mas cara:captura e armazenamento de carbono, ou CCS.

A maioria dos CCS separa quimicamente dióxido de carbono gerado durante a combustão de combustíveis fósseis, comprime-o e transporta-o através de tubulações para armazenamento, normalmente em formações geológicas profundamente no subsolo.Embora a CCS possa ser eficaz, tem alguns obstáculos importantes no seu caminho para a sua utilização generalizada.

Eu sigo os EUApolíticas sobre CCS como um pesquisador de política climática.Eis por que os operadores de centrais eléctricas que consideram a CCS têm enfrentado um equilíbrio complicado entre os riscos e o retorno, e por que a CCS pode demorar a expandir-se.

O caminho difícil do CCS

Na última década, os operadores de centrais eléctricas tiveram dificuldades em colocar projectos de CCS em funcionamento em muitas partes do mundo.Atualmente, existem apenas algumas centrais elétricas nos Estados Unidos com capacidade para capturar e transportar as suas emissões de carbono, e a maior parte do carbono capturado é enviada para campos petrolíferos. para uso em recuperação aprimorada de petróleo.

Muitos operadores de centrais eléctricas consideraram a tecnologia demasiado arriscada.E o elevado número de projetos suspenso ou encerrado impediu economias de escala que poderiam reduzir os custos.

Em comparação com a captura de dióxido de carbono (CO₂) de processos industriais, como a produção de etanol e amônia, onde a concentração de CO₂ é alta, as emissões de geração de energia têm concentrações relativamente mais baixas de CO₂.Isto torna a implantação de CCS em usinas de energia mais cara.Os custos associados à compressão, transporte e sequestro do CO₂ são obstáculos adicionais.

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.
Os EUAtem diversas áreas que poderiam armazenar dióxido de carbono capturado, mas muitas usinas de energia não possuem reservatórios geológicos próximos.As emissões são mostradas em laranja e vermelho. Agência Internacional de Energia

A boa notícia é que a captura de CO₂ está descendo lentamente na curva de custos.Por exemplo, o custo da captura de CO₂ na primeira central eléctrica CCS de grande escala, a central a carvão Boundary Dam do Canadá, lançada em 2014, foi de 110 dólares por tonelada.No momento em que a segunda instalação de grande escala foi construída, esse custo tinha caiu para US$ 65 por tonelada.

A tendência deverá continuar.Os retornos esperados para a CCS melhoraram ao longo do tempo, especialmente com os créditos fiscais incluídos na Lei de Redução da Inflação de 2022. Os créditos fiscais fornecer até US$ 85 por tonelada para sequestrar CO₂ produzido sem crédito limitado até 2033.

Os créditos fiscais poderiam ser uma vantagem para as centrais eléctricas baseadas em combustíveis fósseis.Mas a recompensa não é imediata.Até conseguirem sequestrar CO₂ com sucesso, os operadores das centrais eléctricas teriam de suportar o custo e o risco de construir uma rede CCS.Além disso, uma equipa de investigação da Universidade de Harvard estima que o custo da captura de carbono para centrais eléctricas a gás ainda pode ser antieconômico mesmo com o crédito fiscal.

Três grandes desafios de infraestrutura

A proposta da Agência de Proteção Ambiental poderá resolver algumas das questões.O limite de emissões proposto poderá reduzir a incerteza em torno da necessidade da CAC e catalisar a adoção generalizada da CAC, ajudando a reduzir os custos.

No entanto, permanecem questões relacionadas com a infraestrutura CAC.

Primeiro, os gasodutos para transportar o carbono capturado ainda não estão instalados.O Escritório do Programa de Empréstimos do Departamento de Energia é projetos de apoio para construir gasodutos de CO₂ ou outros meios de transporte de CO₂, mas podem levar anos para entrar em operação.

Em segundo lugar, as opções de armazenamento de CO₂ não estão distribuídas uniformemente por todo o país.As usinas de energia no Nordeste, por exemplo, não possuem aquíferos salinos ou reservatórios de petróleo e gás próximos.Os pesquisadores estão explorando reservatórios offshore abaixo do fundo do mar, mas estão ainda avaliando seu potencial.

Map showing CO2 pipelines primarily in ending in Texas
Um mapa dos oleodutos de dióxido de carbono reflecte como o desenvolvimento até agora tem respondido principalmente às necessidades da indústria do petróleo e do gás, que utiliza CO₂ para uma melhor recuperação de petróleo. Laboratório Nacional de Tecnologia Energética/DOE

Finalmente, o processo de licenciamento tem sido um grande factor limitante na aceleração da implantação da CCS.Os créditos fiscais atualizados da Lei de Redução da Inflação estimularam uma corrida de desenvolvedores de CCS, mas a EPA não foi capaz de licenças de processo em tempo hábil.

Apesar destes obstáculos, a EPA está a avançar rapidamente.A administração Biden está sob pressão crescente para consagrar regulamentações ambientais mais rigorosas antes das próximas eleições presidenciais de 2024.As regras propostas exigirão um processo de revisão antes de serem aprovadas e é provável que enfrentem obstáculos políticos e desafios jurídicos.

Transformando o setor de energia

As usinas movidas a combustíveis fósseis representam cerca de 25% dos EUAemissões de gases com efeito de estufa.Com as rigorosas medidas políticas da administração Biden em vigor, os Estados Unidos estariam mais perto de atingir as suas metas de mitigação climática.

Será um desafio escalar a partir de 12 a provavelmente centenas de instalações CCS necessário para atingir as metas de Biden de eletricidade 100% livre de carbono até 2035 e emissões líquidas zero até 2050.Mas embora a nova proposta da EPA possa não resolver todos os problemas de implantação da CCS, poderá ser um passo importante para acelerar a transformação do sector energético.

Na ausência de impostos sobre o carbono a nível federal ou de sistemas de comércio de emissões nos EUA, esta poderia ser uma forma eficaz de enviar um sinal claro aos intervenientes do sector energético de que é hora de mudar.

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