«Πράσινη» τεχνολογία και CO2

Τον Ιούνιο του 2011, η American Electric Power (AEP) έβαλε τέλος στη λειτουργία της εμβληματικής εργοστασιακής μονάδας «καθαρού» γαιάνθρακα για την παραγωγή ενέργειας, στο Mountaineer στη Δυτική Βιρτζίνια των ΗΠΑ. Το εγχείρημα, μία κοινοπραξία της AEP και του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, προοριζόταν να αποτελέσει το πρώτο δείγμα γραφής για μία πολλά υποσχόμενη περιβαλλοντική τεχνολογία, τη «Δέσμευση και Εξουδετέρωση Άνθρακα» (ΔΕΑ), (σ.σ.: Carbon Capture and Sequestration, CCS στο πρωτότυπο) η οποία μειώνει δραστικά τις εκπομπές αερίων στις μεγάλες εργοστασιακές εγκαταστάσεις. Στον απόηχο του τερματισμού του εγχειρήματος, ο μελλοντικός ρόλος της ΔΕΑ παραμένει ένα αναπάντητο ερώτημα.

Από το 2004, όταν ο Tad Homer-Dixon και εγώ γράψαμε το "Out of the Energy Box [2]" (Foreign Affairs, Νοέμβριος/Δεκέμβριος 2004), ο τομέας της ενέργειας έχει αλλάξει δραματικά. Κατά τη διάρκεια της περιόδου που μεσολάβησε έχουν σημειωθεί περιστατικά-ορόσημα στο κόσμο όπως ο τυφώνας Κατρίνα, η παγκόσμια χρηματοπιστωτική κρίση, η Αραβική Άνοιξη καθώς και οι τραγωδίες της μόλυνσης του κόλπου του Μεξικού και της πυρηνικής καταστροφής στη Φουκουσίμα. Η εκτίμηση μας είναι ότι η κρισιμότητα της ΔΕΑ παραμένει το ίδιο επίκαιρη όσο και το 2004: Ναι, η ΔΕΑ παραμένει μία κρίσιμη μορφή τεχνολογίας. Αλλά χρειάζονται περισσότερα βήματα για την ανάπτυξη και την εφαρμογή της, ιδιαίτερα από τον κόσμο της πολιτικής.

Η προερχόμενη από τον άνθρωπο κλιματική αλλαγή παραμένει το πρωτεύων περιβαλλοντικό ζήτημα της εποχής μας. Το τέταρτο πόρισμα του Διακυβερνητικού Φόρουμ για τη Κλιματική Αλλαγή έδειξε πως υπάρχει μία εντυπωσιακή επιστημονική ομοφωνία σε όλο τον κόσμο: Τα αυξανόμενα ποσοστά αερίων του θερμοκηπίου είναι ένας βασικός παράγοντας για τη παρατηρούμενη κλιματική αλλαγή, οι επιδράσεις της κλιματικής αλλαγής, όπως το λιώσιμο των πάγων στη Γροιλανδία, επιταχύνονται αλλά και μία σειρά μειζόνων αλλαγών στο κλιματικό σύστημα (για παράδειγμα το λιώσιμο των πάγων στην αρκτική θάλασσα) έχουν ήδη γίνει αισθητές πολύ νωρίτερα απ' ότι προέβλεπαν οι επιστήμονες. Αυτά τα γεγονότα δεν έχουν συζητηθεί διεξοδικώς από κανένα από τα 183 κράτη που παρήγγειλαν τις συγκεκριμένες επιστημονικές αναφορές.

Επιπλέον, οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα παγκοσμίως είναι περισσότερες απ' ό, τι προβλέπουν και τα πιο απαισιόδοξα μοντέλα της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Αλλαγή του Κλίματος (IPCC). Το 2010, περίπου 35 δισεκατομμύρια τόνοι CO2 που προέρχονται από τον άνθρωπο έχουν εισέλθει στην ατμόσφαιρα -περίπου 70 φορές το συνολικό βάρος των ανθρώπων του πλανήτη . Ο ετήσιος όγκος διοξειδίου του άνθρακα που εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα είναι περίπου επτά δισεκατομμύρια τόνους μεγαλύτερος από ό, τι το 2004, μία αύξηση που οφείλεται κυρίως στη ταχεία οικονομική πρόοδο των αναπτυσσόμενων χωρών.

Δυστυχώς, ο τομέας της ενεργειακής τεχνολογίας συνολικά δεν έχει εξελιχθεί αρκετά γρήγορα για να αντιμετωπίσει το πρόβλημα του διοξειδίου του άνθρακα. Καινοτόμες έρευνες πάνω στους πυρηνικούς αντιδραστήρες συνεχίζονται και περιλαμβάνουν νέους κύκλους καυσίμων (όπως το θόριο), νέους σχεδιασμούς εργοστασίων που μειώνουν την πιθανότητα εξάπλωσης της ραδιενέργειας σε περίπτωση ατυχήματος, νέα συστήματα «ενσωματωμένης ασφάλειας» και όλα αυτά με προσεγγίσεις χαμηλού κόστους. Ωστόσο, η τραγωδία από το ατύχημα στους πυρηνικούς αντιδραστήρες στην Ιαπωνία λόγω του τσουνάμι, έχει καθυστερήσει την εφαρμογή των νέων τεχνολογιών στο τομέα της πυρηνικής ενέργειας. Κι έτσι, ακόμα και αν ορισμένα εργοστάσια γαιάνθρακα έχουν κλείσει ή είναι προγραμματισμένο να κλείσουν, νέα εργοστάσια εξακολουθούν να κατασκευάζονται και όχι μόνο στις αναπτυσσόμενες χώρες. (Το 2010, οι ΗΠΑ κατασκεύασαν δέκα νέα εργοστάσια που καίνε γαιάνθρακα τα οποία μπορούν να παράγουν έως και 6.000 μεγαβάτ.) Παράλληλα, η χρήση φυσικού αερίου, το οποίο εκπέμπει και αυτό CO2, αυξάνεται ραγδαία. Και παρότι η χρήση αιολικής και ηλιακής ενέργειας έχει αυξηθεί κατακόρυφα στα κράτη μέλη του ΟΟΣΑ αλλά και στις αναπτυσσόμενες χώρες, η αστάθεια των ηλεκτρικών δικτύων και το μέσο κόστος της ενέργειας έχουν αυξηθεί με τη σειρά τους. Σε παγκόσμιο και εθνικό επίπεδο, η παροχή ενέργειας με τη χρήση ορυκτών καυσίμων έχει μεταβληθεί ελάχιστα ενώ τα παραγόμενα αέρια του θερμοκηπίου έχουν αυξηθεί απότομα παρά την αύξηση της παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές.
Αυτή η τάση είναι περισσότερο εμφανής στη Κίνα. Τα τελευταία επτά χρόνια, η οικονομία της Κίνας έχει αυξηθεί πάνω από 50%, με παραπάνω από 250 εκατομμύρια ανθρώπους να έχουν μετακινηθεί προς τα αστικά κέντρα. Η ανάπτυξη και αστικοποίηση καθοδηγούνται από την προσφορά ενέργειας, και η Κίνα έχει προχωρήσει σε επενδύσεις για νέους αγωγούς φυσικού αερίου και πετρελαίου από τη Ρωσία, σε μία προσπάθεια να ανταποκριθεί στις αυξανόμενες ανάγκες της. Μέχρι το 2020 η Κίνα αναμένεται να μπορεί να παράγει 100.000 μεγαβάτ αιολικής ενέργειας, 50.000 μεγαβάτ πυρηνικής ενέργειας (και με νέου τύπου αντιδραστήρες), σχεδόν 50.000 μεγαβάτ υδροηλεκτρικής ενέργειας και 20.000 μεγαβάτ ηλιακής ενέργειας. Οι επενδύσεις που έχουν γίνει για να επιτευχθούν όλα τα παραπάνω ανέρχονται σε ένα ποσό της τάξης των 400 δισεκατομμυρίων δολαρίων και, τουλάχιστον σε θεωρητικά, δεν θα επιβαρύνουν το περιβάλλον με εκπομπές άνθρακα.

Ωστόσο, η Κίνα εξακολουθεί να είναι εξαρτημένη από το γαιάνθρακα. Τα τελευταία επτά χρόνια, έχει κατασκευάσει επτά νέα τέτοια εργοστάσια τα οποία μπορούν να παράγουν ως 400.000 μεγαβάτ και μαζί μ’ αυτά περισσότερους από 2,5 δισεκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα (CO2). Επιπροσθέτως, η Κίνα έχει στα σκαριά πρόγραμμα δημιουργίας εργοστάσιων που θα παράγουν δυνητικά περισσότερα από 500.000 μεγαβάτ επιπλέον. Το κόστος αυτών των εργοστασίων θα φτάσει τα 800 δισεκατομμύρια δολάρια και θα εκπέμπουν στην ατμόσφαιρα έξι δισεκατομμύρια τόνους CO2 κάθε χρόνο.

Τα θετικά νέα είναι ότι οι Κινέζοι αξιωματούχοι και πολιτικοί κατανοούν τους κινδύνους που θέτει η κλιματική αλλαγή και το ρόλο που κατέχουν οι εκπομπές CO2 στο πρόβλημα. Δεδομένης αυτής της κατανόησης αλλά και του βαθμού εξάρτησης της Κίνας από τον γαιάνθρακα, δεν αποτελεί ερώτημα το για ποιο λόγο η χώρα επενδύει συστηματικά στη «Δέσμευση και Εξουδετέρωση Άνθρακα». Η μεγαλύτερη ενεργειακή εταιρία στο κόσμο, η Huaneng, μόλις τελείωσε το εργοστάσιο GreenGen, το οποίο θα αποτελέσει τη μεγαλύτερη μονάδα παραγωγής ενέργειας συνδυασμένου κύκλου στον πλανήτη. Έχει κατασκευασθεί βάσει όσων προβλέπει ο Διεθνής Πράσινος Κατασκευαστικός Κώδικας χρησιμοποιώντας κατά 80% κινεζική τεχνολογία -όλα αυτά σε λιγότερο από τρία χρόνια. Επιπλέον, το συγκεκριμένο εργοστάσιο παραγωγής 250 μεγαβάτ θα μπορεί να δεσμεύσει το 90% των εκπομπών του, σχεδόν ένα εκατομμύριο τόνους ανά έτος. Η Huaneng σχεδιάζει επίσης τον εκ βάθρων εκσυγχρονισμό με τεχνολογία ΔΕΑ μιας μονάδας παραγωγής 600 μεγαβάτ κοντά στη Σαγκάη, δεσμεύοντας έτσι μια ποσότητα CO2 μεταξύ δύο και τεσσάρων εκατομμυρίων τόνων ετησίως.

Στο μεταξύ, η Κίνα έχει στα πλάνα της την εκπόνηση και άλλων, μεγάλης κλίμακας σχεδίων ΔΕΑ. Οι πετρελαϊκοί κινεζικοί γίγαντες PetroChina, Sinopec και CNOOC αναζητούν βελτιωμένους τρόπους ανάκτησης πετρελαίου, οι οποίοι θα βοηθήσουν στην παραγωγή επιπρόσθετου πετρελαίου εκτός εκείνου που παράγεται με παλαιούς τρόπους με τη χρήση CO2. Οι κινεζικές κρατικές επιχειρήσεις επενδύουν σε εγχώριες τεχνολογίες κατακράτησης αποβλήτων κάθε είδους, συμπεριλαμβανομένων εξελιγμένων τεχνολογιών διακράτησης πριν ή μετά την καύση όπως και καύσης με την βοήθεια του οξυγόνου.
Ακολουθούν διαδικασίες «Δέσμευσης και Εξουδετέρωσης Άνθρακα» σε εργοστάσια τα οποία μετατρέπουν τον γαιάνθρακα σε υγρό καύσιμο, χημικά υποπροϊόντα και φυσικό αέριο, αλλά εφαρμόζουν επίσης καινοτόμα μοντέλα μετατροπής γαιάνθρακα με υψηλή αποδοτικότητα, κι όλα αυτά με τεράστιες επενδύσεις από την Εθνική Κινεζική Διοίκηση Ενέργειας και το υπουργείο Επιστήμης και Τεχνολογίας. Αυτά τα έργα θα είναι αρκετά μεγάλα ώστε να δοκιμαστεί και να αξιολογηθεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα των διαδικασιών δέσμευσης άνθρακα, όπως επίσης και να αποκαλυφθούν τα πραγματικά κόστη αυτής της τεχνολογίας. Δεν είναι να απορεί κανείς που πολλές Δυτικές εταιρίες, όπως η GE, Duke Energy Inc, Powerspan, Peabody, κ.α., έχουν συνεργαστεί με κινεζικές επιχειρήσεις για να αναπτύξουν και να προβάλλουν τη πρωτοπόρα τεχνολογία της ΔΕΑ. Αυτές οι συνεργασίες αποτελούν έναν δρόμο για την προώθηση των τεχνολογιών και τη μείωση του κόστους.

Όμως υπάρχουν κι άλλες εξελίξεις στο μέτωπο της ΔΕΑ. Το 2010, η Επιτροπή της Εθνικής Ομοσπονδίας Επιχειρήσεων Κοινής Ωφέλειας των ΗΠΑ, ονομάτισε την ανάκτηση πετρελαίου με βάση το CO2 ως μια σημαντική πλατφόρμα που οι εγχώριες ΔΕΚΟ πρέπει να ακολουθήσουν προκειμένου να μειώσουν τις εκπομπές τους. Την ίδια στιγμή, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή εξέδωσε οδηγίες για την ανάπτυξη ΔΕΑ το 2011, θέτοντας ως στόχο τη παροχή βοήθειας σε αρμόδιους φορείς και ρυθμιστικές Αρχές ώστε να εστιάσουν στα πιο σημαντικά βήματα προκειμένου να εξασφαλίσουν επιτυχία στη «Δέσμευση και Εξουδετέρωση Άνθρακα». (Η Κίνα επεξεργάζεται τον δικό της κώδικα, ο οποίος θα δοθεί στη δημοσιότητα στο τέλος του 2011). Η Αυστραλία, ο Καναδάς, η Κίνα, η Νορβηγία, τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα, το Ηνωμένο Βασίλειο και οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν ανακοινώσει μεγάλης κλίμακας σχέδια για ΔΕΑ τα οποία βρίσκονται σε διαφορετικά στάδια ολοκλήρωσης και χαίρουν ισχυρής κυβερνητικής στήριξης.

Όλα τα παραπάνω υψηλών προσδοκιών προγράμματα είναι εναρμονισμένα με τις προκλήσεις των καιρών. Το κόστος για ΔΕΑ παραμένει υψηλό: Για να εξοπλίσεις εκ νέου ένα εργοστάσιο κοστίζει γύρω στα 70 με 100 δολάρια ανά τόνο δεσμευμένου CO2 ή αλλιώς περίπου 500 εκατομμύρια δολάρια ανά εργοστασιακή μονάδα. Οι περισσότερες Επιτροπές ΔΕΚΟ στις ΗΠΑ και αλλού δεν θα επιτρέψουν στις εταιρείες να βρουν τέτοια ποσά από την αγορά ενώ η ΔΕΑ δεν ταιριάζει απολύτως στα πρότυπα που έχουν τεθεί για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, τα οποία είναι ήδη δυσπρόσιτα για αρκετές χώρες. Επιπλέον, τα περισσότερα κράτη δεν διαθέτουν καν οδηγίες για τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και δεν είναι λίγες οι χώρες που παραμένουν διστακτικές όσον αφορά την ανάπτυξη ή εφαρμογή τέτοιων οδηγιών κυρίως λόγω του φόβου μίας ενδεχόμενης επιβράνδυσης της οικονομικής ανάπτυξης στη διάρκεια μιας παγκόσμιας ύφεσης. Αυτό σημαίνει πως οι εταιρείες δεν διαθέτουν τα απαραίτητα εμπορικά ή ρυθμιστικά κίνητρα για να επενδύσουν σε ΔΕΑ. Σήμερα, κανένα από τα πέντε υπάρχοντα μεγάλης κλίμακας προγράμματα για ΔΕΑ στο κόσμο δεν είναι εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας, κάτι που αναδεικνύει ένα πρόβλημα κόστους και ρυθμιστικών κανόνων που οφείλει να αντιμετωπίσει ο ενεργειακός τομέας για την ανάπτυξη της «Δέσμευσης και Εξουδετέρωσης Άνθρακα».

Από το 2004, ο πλανήτης έχει κάνει ένα βήμα μπρόστα και ένα πίσω όσον αφορά τον τομέα της ενέργειας. Η ανάπτυξη των καθαρών μορφών ενέργειας δεν είναι τόσο γρήγορη όσο αναμενόταν αλλά η έλλειψη προόδου στο ζήτημα της ανάπτυξης και εμπορευματοποίησης της ΔΕΑ είναι ιδιαιτέρως εμφανής. Οι περισσότεροι άνθρωποι στις χώρες του ΟΟΣΑ (συμπεριλαμβανομένων και των ΗΠΑ) εξακολουθούν να μην κατανοούν τι είναι η «Δέσμευση και Εξουδετέρωση Άνθρακα» - τί μπορεί και τι δεν μπορεί να κάνει και ποια είναι τα αποτελέσματα της χρήσης της. Εάν χρησιμοποιηθεί στο έπακρο, η ΔΕΑ μπορεί να μειώσει παγκοσμίως τις εκπομπές άνθρακα περί το 25% ως 50%. Ωστόσο, η ολοκληρωτική χρήση της δεν είναι εύκολη αφού η απουσία κινήτρων μειώνει τη δυνατότητα διείσδυσης της τεχνολογίας στην αγορά. Οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου παγκοσμίως αναμένεται να αυξηθούν κατά 25% μέχρι το 2050, κάτι που συνεπάγεται ότι θα χρειαστούν περισσότερα από 2.000 μεγάλης κλίμακας εργοστάσια (περίπου των 500 μεγαβάτ) για να δεσμεύσουν αυτές τις εκπομπές.

Τελικώς, η «Δέσμευση και Εξουδετέρωση Άνθρακα»πρέπει να αφεθεί να παλέψει για την επιβίωση της στην ελεύθερη αγορά (όπως τα πάντα στην οικονομία) όσον αφορά τις τιμές, την αξιοπιστία και τη πρόσβαση σε κεφάλαια. Χρειάζεται, όμως, άμεσα κρατική στήριξη για να μπορέσει να σταθείστα πόδια της. Χωρίς τη ΔΕΑ το κόστος για να αντιμετωπιστούν οι συνέπειες της κλιματικής αλλαγής θα είναι 50% με 80% υψηλότερο από όσο με τη χρήση ΔΕΑ - για πολλές αγορές, κυρίως εκείνες που δεν διαθέτουν αιολική ενέργεια και φυσικό αέριο, η ΔΕΑ παραμένει η πιο φτηνή και καλή επιλογή. Αλλά καθώς τα κράτη διστάζουν να αναλάβουν ισχυρές δεσμεύσεις για τη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, καθυστερούν επίσης την προβολή και την ανάπτυξη των διαδικασιών ΔΕΑ καθώς και άλλων ζωτικών τεχνολογιών «καθαρής» ενέργειας. Και εν τέλει, η ΔΕΑ θα συνεχίσει να παίζει έναν υποβοηθητικό ρόλο . Το αν θα καταφέρει να αποκτήσει πρωταγωνιστικό ρόλο ως μία κρίσιμη περιβαλλοντική τεχνολογία παγκοσμίως, παραμένει ακόμα άγνωστο.

Πρωτότυπο: http://www.foreignaffairs.com/articles/68256/s-julio-friedmann/carbon-ca...

Copyright © 2002-2010 by the Council on Foreign Relations, Inc.
All rights reserved.

Συνδέσεις:
[1] https://www.llnl.gov/
[2] http://www.foreignaffairs.com/articles/60269/s-julio-friedmann-and-thoma...