Parallel Carbon đặt mục tiêu khởi động dự án trình diễn quy mô kilowatt vào năm 2025, với lượng tín chỉ carbon đã được bán trước
Thu khí trực tiếp là một trong những giải pháp khí hậu gây nhiều tranh cãi được đề xuất trong những năm gần đây.
Trong khi những người ủng hộ cảnh báo rằng cần phải giảm thiểu lượng khí thải từ các lĩnh vực khó giảm bớt để đạt mức 0 ròng vào năm 2050, các nhà phê bình cho rằng nó sẽ cực kỳ tốn kém trong thời gian ngắn và cho phép các ngành công nghiệp tiếp tục gây ô nhiễm, với ngân sách tốt hơn. chi cho các biện pháp khử cacbon khác hiệu quả hơn.
Công ty khởi nghiệp Parallel Carbon tuyên bố công nghệ đang chờ cấp bằng sáng chế của họ giải quyết được hai vấn đề này trong một – thu giữ CO 2 từ không khí trong khi sản xuất hydro xanh với chi phí thấp.
Máy điện phân của công ty phân tách chất điện phân muối trung tính thành axit ở cực dương và kiềm ở cực âm trong quá trình sản xuất hydro, mà CEO và đồng sáng lập Ryan Anderson mô tả là “tương tự như quy trình clo-kiềm” nhưng không tạo ra khí clo.
Về mặt thu giữ không khí trực tiếp, chất hấp thụ khoáng chất sẽ tách CO2 từ khí quyển và sau đó hòa tan trong axit để giải phóng khí, để lưu trữ địa chất hoặc sử dụng trong các quy trình công nghiệp. Chất hấp thụ sau đó được tái tạo bằng chất kiềm, cho phép nó được tái sử dụng để thu được nhiều CO 2 hơn từ không khí.
Quá trình này cũng tái tạo chất điện phân, mặc dù Anderson lưu ý rằng công nghệ này cũng tạo ra “một lượng nước nhiều hơn so với các máy điện phân truyền thống”.
Mặc dù máy điện phân có thể hoạt động không liên tục nhưng axit và kiềm để tái chế chất hấp thụ khoáng chất có thể được sản xuất quá mức và lưu trữ để tiếp tục thực hiện quy trình thu khí trực tiếp ngay cả khi không có nguồn năng lượng tái tạo.
Anderson cho biết: “Chúng tôi thực sự đã thiết kế công nghệ của mình để trở thành một phụ tải công nghiệp linh hoạt, nghĩa là chúng tôi đang cố gắng vận hành toàn bộ hoạt động của mình bằng nguồn điện không liên tục để đảm bảo có thể đáp ứng các yêu cầu về thời gian, không gian và bổ sung 45V [hydro sạch của Hoa Kỳ.” tín dụng thuế sản xuất], cũng như khả năng đảm bảo rằng chúng tôi không vô tình tạo ra lượng phát thải điện biên để tính toán lượng carbon trong quá trình thu giữ không khí trực tiếp.”
Ông cho biết thêm: “Đối với hầu hết các công nghệ thu khí trực tiếp, vận hành bằng năng lượng sạch là điều cần thiết - tôi nghĩ điều đó rất thách thức đối với các công nghệ thu khí trực tiếp khác,” ông nói thêm và lưu ý rằng “hơn 90% năng lượng cho quy trình được đưa vào máy điện phân”. được thiết kế để hoạt động trên phạm vi hoạt động rộng hơn so với các chất kiềm tương đương trong khi có cùng chi phí vốn.
Tuy nhiên, công nghệ này đòi hỏi nhiều năng lượng đầu vào hơn so với các máy điện phân thông thường vì nó cũng sử dụng phương pháp thu khí trực tiếp, có khả năng khiến quá trình này phụ thuộc nhiều hơn vào giá điện năng thấp.
Anderson ước tính rằng với giá 30 USD/MWh điện tái tạo được mua để cung cấp năng lượng cho quy trình, chi phí năng lượng sẽ lên tới 1,50 USD cho mỗi kg H 2 và 50 USD cho mỗi tấn CO 2 , mặc dù ông kỳ vọng điều đó vì quy trình này có hai sản phẩm - hydro và thu giữ CO2 - điều này giúp công ty linh hoạt trong việc phân bổ chi phí giữa điện phân và thu khí trực tiếp.
Ông cho biết thêm : “Ví dụ, chi phí năng lượng có thể được mô tả theo cách khác là 1 USD/kgH 2 và 75 USD/tấn CO 2 , mang lại lợi thế cạnh tranh về giá hydro so với ngay cả những máy điện phân hiệu quả nhất”.
Parallel Carbon đặt mục tiêu rộng hơn là chi phí bình đẳng là 400 USD/tấn CO 2 thu được và 2 USD/kgH 2 được sản xuất vào cuối những năm 2020, với tham vọng hơn nữa là giảm chi phí này xuống lần lượt là 100 USD và 1 USD vào đầu những năm 2030.
Công ty khởi nghiệp này đã huy động được 3,6 triệu đô la tài trợ hạt giống do Aramco Ventures dẫn đầu, có kế hoạch tung ra một hệ thống có quy mô “vài trăm kilowatt” để thử nghiệm trên thực địa vào đầu năm 2025, sẽ có khả năng sản xuất khoảng 50kg hydro và thu được một tấn CO 2 mỗi ngày.
“Chúng tôi đã bán trước tín dụng [loại bỏ carbon dioxide (CDR)] đến cuối năm 2025 cho các hoạt động sẽ bắt đầu vào năm 2025. Vì vậy, chúng tôi đã bán năm hoạt động đầu tiên để bắt đầu hoạt động, để có được dự án được xây dựng,” Anderson cho biết thêm.
Khi các mục tiêu khí hậu tạm thời đến năm 2030 sắp xuất hiện đối với các tập đoàn lớn, nhiều tập đoàn đã chuyển sang thị trường carbon tự nguyện, nơi trao đổi tín dụng dựa trên việc loại bỏ carbon hoặc bảo vệ môi trường, chẳng hạn như thông qua việc ngăn chặn nạn phá rừng.
Tuy nhiên, người ta đang xem xét kỹ lưỡng hơn về lượng CO 2 thực sự được loại bỏ khỏi khí quyển nhờ vào thị trường này, với một cuộc điều tra do tờ báo The Guardian của Anh dẫn đầu vào năm ngoái cho rằng hơn 90% tín chỉ do Verra chứng nhận không đại diện cho giảm lượng carbon.
Anderson, người trước đây từng làm nhà phân tích về thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) cho nhà nghiên cứu BloombergNEF, cho biết: “Có rất nhiều cách để điều này xảy ra sai sót, nhưng có những cách rất rõ ràng để đảm bảo rằng bạn đang làm đúng”. .
“Khi nói đến việc thu giữ carbon trong không khí trực tiếp, nơi bạn có thể kéo CO 2 ra khỏi không khí một cách có thể đo lường được, xác minh xem lượng CO 2 đang được rút ra và lưu trữ trong bê tông hoặc được bơm dưới lòng đất, bạn biết rằng lượng CO 2 này đang được lưu trữ ở mức cao. sự lâu dài và độ bền lâu dài.
“Về cơ bản, bạn có thể đảm bảo từng bước trong quá trình thực hiện rằng bạn đang chi trả cho hành động khí hậu chất lượng cao.
“Tôi nghĩ thách thức đối với việc thu giữ không khí trực tiếp trong thế giới thị trường carbon tự nguyện là giá cả. Không ai muốn trả hàng ngàn đô la cho mỗi tấn, mặc dù một số người sẵn sàng trả cho các dự án quy mô nhỏ hơn để bắt đầu và xem công nghệ phát triển như thế nào.”
Nhưng đối với các lĩnh vực khó giảm thiểu như thép, tại sao lại đầu tư hàng tỷ đô la vào việc chuyển đổi quy trình sang chạy bằng hydro để giảm giá carbon, khi họ có thể chỉ cần mua tín dụng CDR và hoạt động kinh doanh như bình thường?
“Đó chính là điều chúng ta đang cố gắng giải quyết, phải không?” Anderson nói. “Chúng tôi đang cố gắng nói, 'hãy tạo ra hydro âm carbon, bằng cách đó bạn có thể khử cacbon cho thép của mình và nếu bạn có chuỗi cung ứng hoặc lượng khí thải dư thừa khác, hãy sử dụng tín dụng loại bỏ carbon cho những thứ đó để bạn có thể đạt mức 0 nhanh hơn và tiết kiệm chi phí hơn'.”
Tuy nhiên, ông nghi ngờ rằng các ngành công nghiệp sẽ lựa chọn loại bỏ carbon thay vì đầu tư vào các phương pháp khử cacbon khác, một phần vì số lượng tín dụng chất lượng cao thực tế trên thị trường trong vòng 10 đến 15 năm tới sẽ tương đối nhỏ.
Do giới hạn về nguồn cung này, cũng như hiểu rằng loại bỏ carbon sẽ là biện pháp cuối cùng, Anderson chỉ ra rằng các công ty cung cấp tín dụng sẽ có rất ít lý do để thử và cắt giảm các phương pháp giảm phát thải khác về mặt giá cả.
“Nếu tôi thấy một nhà sản xuất thép tốn 300 USD mỗi tấn [CO 2 ] để khử cacbon, tại sao tôi lại tính phí cho họ thấp hơn đáng kể so với mức đó để sử dụng thu hồi trực tiếp cho CDR?”
Ngoài thị trường tín dụng carbon đang phát triển, thu hồi không khí trực tiếp còn được hưởng lợi từ các khoản trợ cấp cực kỳ sinh lợi ở Mỹ.
Khoản tín dụng thuế 45Q cung cấp 85 đô la cho mỗi tấn CO 2 từ việc thu hồi carbon tại nguồn được lưu trữ vĩnh viễn (60 đô la nếu khí được sử dụng trong công nghiệp hoặc để tăng cường thu hồi dầu), con số này sẽ tăng lên 180 đô la (hoặc 130 đô la) nếu thu hồi trực tiếp từ không khí. đã qua sử dụng - mặc dù quá trình này cần thu giữ ít nhất 1.000 tấn CO 2 mỗi năm để đủ điều kiện.
Tuy nhiên, Anderson lưu ý rằng điều này bắt đầu trở nên phức tạp nếu Parallel Carbon hoặc các nhà sản xuất sử dụng công nghệ của họ cũng muốn yêu cầu khoản tín dụng thuế sản xuất hydro sạch 45V, đưa ra mức thuế cao nhất là 3 USD/kg dựa trên giới hạn nghiêm ngặt về phát thải khí nhà kính trong vòng đời.
“Bạn không được phép đưa họ đi cùng nhau, phải không? Nếu bạn đang thực hiện một quy trình, bạn sẽ không nhận được khoản tín dụng thuế khác,” Anderson nói. Tuy nhiên, ông nói thêm rằng không giống như hydro xanh, bản thân quy trình sản xuất H 2 thực tế không dựa vào CCS để khẳng định lượng khí thải bằng 0 và gợi ý rằng một cấu trúc trong đó một công ty sở hữu máy điện phân và cung cấp axit và kiềm để thu khí trực tiếp cho một công ty riêng biệt. có thể cho phép mỗi người yêu cầu các khoản tín dụng thuế tương ứng của họ.
Hydrogen Insight hiểu rằng hiện tại, không có cơ sở sản xuất H 2 nào có thể yêu cầu cả 45Q và 45V, ngay cả khi thiết bị sản xuất hydro và thu giữ carbon thuộc sở hữu của các công ty riêng biệt - mặc dù không rõ liệu điều này có áp dụng cho các sản phẩm phụ của quá trình điện phân được bán hay không cho các công ty CCS.
Nhưng ngay cả khi giả sử chỉ áp dụng một khoản tín dụng thuế, giả sử tỷ lệ sản xuất hydro tương tự để thu khí trực tiếp cho phi công theo kế hoạch vào năm 2025, Hydrogen Insight tính toán khoản tín dụng thuế 45Q vẫn sẽ trả 3,6 USD/kg H 2 nếu carbon được lưu trữ về mặt địa chất — nhiều hơn mức tối đa $3/kg của tín dụng thuế 45V.
Ngay cả khi không có trợ cấp, Anderson ước tính rằng tín dụng carbon trên thị trường từ việc thu giữ trực tiếp không khí hiện được bán với giá hơn 600 USD/tấn CO2 .
Khi nói đến doanh thu, Giám đốc điều hành Parallel Carbon lưu ý rằng “ngay bây giờ, hôm nay, chúng tôi sở hữu toàn bộ quy trình”, từ sản xuất và vận hành máy điện phân đến thiết bị thu khí trực tiếp.
