[From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan]
Thiết bị của Mitsubishi Heavy Industries đã được sử dụng tại cơ sở CCS của Mỹ, thải ra 1,6 triệu tấn CO2 hàng năm = Reuters
Công nghệ "CCS" phân tách, thu giữ và lưu trữ carbon dioxide (CO2) do các nhà máy và nhà máy điện thải ra đang phổ biến trên khắp thế giới. Ở Châu Âu và Hoa Kỳ, nơi các biện pháp hỗ trợ để giới thiệu các công ty rất hào phóng, số lượng các cơ sở hỗ trợ họ đã tăng lên và một số đang bắt đầu khả thi về mặt thương mại. Xét về kết quả lắp đặt thiết bị, Mitsubishi Heavy Industries là tập đoàn lớn nhất thế giới với tỷ trọng hơn 70%. Tuy nhiên, "bức tường pháp lý" đã ngăn thị trường Nhật Bản phát triển, cho phép người phương Tây theo đuổi nó.
Cơ sở CCS, khoảng 80% ở Châu Âu và Châu Mỹ
CCS là một công nghệ bẫy CO2 dưới lòng đất và chủ yếu được chia thành ba quy trình: "tách / thu hồi", "vận chuyển" và "lắp máy ép". Nói chung, một thiết bị tách và thu hồi CO2 được lắp đặt trong nhà máy điện hoặc nhà máy, và CO2 thu hồi được vận chuyển bằng đường ống hoặc tương tự, được nén và lưu trữ trong một bể chứa dưới lòng đất.
Số tiền đầu tư tùy thuộc vào vị trí và số lượng thu hồi, nhưng sẽ ở quy mô hàng chục tỷ Yên, và nếu bổ sung thêm thiết bị tái sử dụng CO2, có thể vượt quá 100 tỷ Yên. Hiện tại, bản thân cơ sở CCS không tạo ra sản phẩm hoặc lợi nhuận, và đó là một gánh nặng cho công ty giới thiệu.
Ở châu Âu và Hoa Kỳ, luật pháp đã được phát triển vào đầu những năm 2000, và các biện pháp hỗ trợ như trợ cấp đã trở nên hào phóng hơn để đáp ứng với xu hướng khử cacbon. Phương pháp bơm CO2 thu hồi vào mỏ dầu già cỗi và đẩy dầu thô dưới lòng đất lên với áp lực tăng sản lượng cũng đang lan rộng. Một số thiết bị CCS được giới thiệu bởi các công ty phát triển dầu mỏ, v.v., kết hợp với những ưu điểm này, đã bắt đầu có tính khả thi về mặt thương mại.
Theo Viện CCS toàn cầu của Úc, tính đến tháng 11 năm 2020, có 65 cơ sở CCS trên thế giới, bao gồm cả những cơ sở đang được xây dựng và đang trong giai đoạn trình diễn, xử lý mọi thứ từ thu giữ CO2 đến phun. Trong số này, 37 người ở Bắc Mỹ và 13 người ở Châu Âu, chiếm gần 80% ở Châu Âu và Hoa Kỳ.
Tách / thu hồi từ khí thải
Hãy chia CCS thành ba quy trình và xem những loại công ty nào có liên quan. Mitsubishi Heavy Industries là một trong những công ty hàng đầu trong lĩnh vực "tách / phục hồi". Từ những năm 1990, chúng tôi đã hợp tác với Công ty Điện lực Kansai để bắt đầu nghiên cứu về công nghệ phục hồi lần đầu tiên trên thế giới.
Trong công nghệ này, đầu tiên khí thải được làm lạnh sau đó đi qua chất lỏng có chứa “amin” có đặc tính hút CO2 để hấp phụ CO2. Amin và CO2 tận dụng đặc tính là liên kết lỏng lẻo ở nhiệt độ cao, và đun nóng để tách chúng ra. Chiết xuất CO2 có độ tinh khiết cao.
Mitsubishi Heavy Industries đã giao thiết bị thu gom tại 14 địa điểm trên khắp thế giới. Nó chiếm hơn 70% thị phần trong kỷ lục lắp đặt, nhưng điều này phần lớn là do đơn đặt hàng cho dự án lớn nhất thế giới "Petra Nova" (công suất lưu trữ là 1,6 triệu tấn mỗi năm) bắt đầu vào năm 2016 tại Texas, HOA KỲ. Trong tương lai, nếu thị trường thiết bị thu gom ở nước ngoài mở rộng và các dự án quy mô lớn bị mất cắp, khả năng nó sẽ bị đảo ngược.
Tại Châu Âu và Hoa Kỳ, Royal Dutch Shell của Anh đã tham gia vào hoạt động kinh doanh thu hồi CO2 của một nhà máy nhiệt điện than ở Canada vào năm 2014 và chuyển giao thiết bị. Flur, một nhà máy lớn của Mỹ, cũng đã xây dựng nhà máy tại nhà máy nhiệt điện từ những năm 1990 và đang nghiên cứu công nghệ thu giữ CO2. Cùng với Mitsubishi Heavy Industries, đã có thời gian đứng đầu trong lĩnh vực thu gom, vì vậy chúng tôi sẽ tích lũy bí quyết và tìm kiếm cơ hội mua lại các dự án quy mô lớn.
Đối với các công ty phát thải một lượng lớn khí nhà kính, việc giới thiệu thiết bị CCS là điều cần thiết để thúc đẩy các biện pháp môi trường, nhưng vấn đề là chi phí. Ryozo Tanaka, Phó trưởng Nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Công nghệ Sáng tạo vì Môi trường Toàn cầu (RITE), người đã quen thuộc với công nghệ thu giữ CO2, cho biết "Điều quan trọng là phải giảm tổng chi phí từ lắp đặt đến vận hành" để thiết bị nhà cung cấp để tăng khả năng cạnh tranh của mình.
Dựa trên ước tính của RITE và ước tính của chính phủ, chi phí trung bình của CCS trên thế giới ước tính vào khoảng 8.000 đến 10.000 yên để xử lý 1 tấn CO2. Khoảng 70% trong số này, khoảng 5.000 đến 7.000 yên, được sử dụng bởi quá trình phân tách / thu hồi, và có nhu cầu cấp thiết để giảm chi phí của quá trình này.
Chính phủ ước tính chi phí thiết bị CCS cần giảm hơn một nửa để giảm chi phí sản xuất nhiệt điện bằng thiết bị CCS xuống thấp hơn chi phí phát điện mặt trời trung bình ở thời điểm hiện tại. Makoto Suzaki, giám đốc điều hành của Mitsubishi Heavy Industries Engineering, cho biết “Tôi rất nhiệt tình với việc giảm một nửa chi phí phân tách và thu gom trong vòng 3 đến 5 năm để nâng cao khả năng cạnh tranh”. Ngoài việc thúc đẩy cải tiến công nghệ và tổng thể hóa, nó có kế hoạch khai trương một cơ sở nhỏ có thể thu giữ CO2 tại các nhà máy xử lý chất thải vào năm 2011.
Hóa lỏng và vận chuyển bằng đường biển
CO2 sau khi thu hồi phải được vận chuyển đến khu bảo quản và lắp máy ép. Theo ước tính và ước tính trước đây, chi phí khoảng 1000 yên để xử lý 1 tấn CO2 trong quá trình vận chuyển bằng đường ống, và khoảng 2000 yên để xử lý máy ép.
Tại Nhật Bản, nơi các địa điểm thích hợp cho CCS bị hạn chế ở các quốc đảo, các điểm thu giữ và lưu trữ CO2 không phải lúc nào cũng gần, và có xu hướng coi vận tải biển là một ứng cử viên đầy hứa hẹn. Nếu khoảng cách từ điểm thu gom đến nơi lưu trữ lớn, vận chuyển đường biển có thể rẻ hơn đường ống.
Trên thực tế, Na Uy đang có kế hoạch vận chuyển CO2 bằng đường biển và dự trữ 1,5 triệu tấn mỗi năm vào năm 2012. Dự án có tên là "Northern Lights" và là một trong những dự án CCS lớn nhất ở Bắc Âu, được chính phủ Na Uy trợ cấp 80% tổng chi phí dự án hơn 200 tỷ yên. CO2 thu được từ các nhà máy điện và nhà máy ở các vùng ven biển của Châu Âu được thu hồi bằng tàu vận chuyển CO2 hóa lỏng và bơm vào dưới đáy biển.
Tàu CO2 hóa lỏng do Ralvic Shipping quản lý (hình ảnh)
Chỉ có năm tàu CO2 hóa lỏng trên thế giới, tất cả đều do công ty vận tải biển Na Uy Ralvic Shipping quản lý. Ban đầu được vận hành cho khí nước giải khát, v.v., nó đang thu hút sự chú ý trên toàn thế giới khi quá trình thương mại hóa CCS tiến triển.
MOL tham gia vào lĩnh vực kinh doanh vận chuyển CO2 hóa lỏng bằng cách đầu tư vào Ralvic vào tháng 3. Thúc đẩy sự phát triển của các tàu CO2 hóa lỏng ở Nhật Bản. Theo MOL, nếu khoảng cách từ điểm thu giữ CO2 đến khu vực chứa khoảng 100 đến 200 km, chi phí vận chuyển đường biển sẽ thấp hơn so với đường ống. "Ngay cả khi thu thập CO2 từ nhiều điểm, con tàu hoạt động linh hoạt hơn", công ty cho biết.
Press-fit dưới đáy biển
CO2 được đưa đến khu vực lưu trữ được đặt dưới lòng đất từ 1000 đến 3000 mét. Công ty phát triển mỏ dầu khí có bí quyết, và từ năm 2016 đến năm 2019, Công ty Thăm dò Dầu khí Nhật Bản và INPEX đã bơm khoảng 300.000 tấn CO2 dưới đáy biển ngoài khơi thành phố Tomakomai, Hokkaido. INPEX cũng sẽ bắt đầu hoạt động kinh doanh để phục hồi 23 năm sử dụng khí tự nhiên để sản xuất hydro ở Kashiwazaki, tỉnh Niigata trong triển vọng, khí tự nhiên và việc phun CO2 thải ra trong quá trình này vào mỏ khí.
Đến năm 2019, cơ sở CCS ở Hokkaido đã lưu trữ khoảng 300.000 tấn dưới đáy biển (19, Thành phố Tomakomai).
Các công ty phát triển dầu ở nước ngoài đã có thành tích trong CCS thương mại. Equinol người Na Uy dẫn "Northern Lights". Ngoài việc đầu tư vào dự án này, Shell cũng bắt đầu dự án CCS của riêng mình tại Canada vào năm 2015, bơm 5 triệu tấn CO2 vào lòng đất vào năm 2020. Chevron đang dẫn đầu một dự án ở miền tây Australia để bơm 4 triệu tấn CO2 mỗi năm từ các mỏ khí đốt tự nhiên.
Sự hỗ trợ của chính phủ là cần thiết
Hiện tại, bản thân thiết bị CCS không tạo ra lợi nhuận, và sự hỗ trợ của chính phủ và cải thiện môi trường là không thể thiếu để phổ biến nó. Tuy nhiên, khi cố gắng giải quyết CCS ở Nhật Bản, các luật tương ứng sẽ khác nhau đối với từng quy trình. “Luật kinh doanh khí” dùng để thu hồi khí thải, “Luật an toàn khí cao áp” dùng để nén khí CO2 để tăng áp suất khi lưu trữ dưới lòng đất, và “Luật khai thác” và “Luật an toàn mỏ” được sử dụng để đào. giếng để tiêm.
Do mỗi luật yêu cầu nhân sự có trình độ khác nhau nên nhà điều hành doanh nghiệp cần có thời gian và công sức để đảm bảo nguồn nhân lực. Do những rào cản pháp lý này, tất cả các cơ sở của Nhật Bản đều đang trong giai đoạn trình diễn. Nó sẽ là một trở ngại cho người Nhật, những người gặp khó khăn trong việc tích lũy bí quyết ở đất nước của họ hoặc kiếm tiền thông qua bảo trì.
Trong khi thị trường nội địa tăng chậm, đã có những động thái hướng tới thương mại hóa ở châu Á. Vào tháng 6, “Mạng lưới CCUS châu Á” được thành lập, với sự tham gia của 10 quốc gia thuộc Hiệp hội các quốc gia Đông Nam Á (ASEAN) và Nhật Bản, Hoa Kỳ và Úc. Hơn 100 công ty tư nhân và viện nghiên cứu sẽ tham gia.
Mặc dù Nhật Bản đang cải thiện môi trường với tốc độ nhanh chóng, người ta hy vọng rằng luật có thể giải quyết dứt điểm CCS sẽ được ban hành vào nửa cuối những năm 20. Cho đến lúc đó, các công ty sẽ cần phải tích lũy bí quyết kinh doanh tại các doanh nghiệp nước ngoài như Châu Á.
Trong tương lai, nếu định giá carbon mà giá phát thải khí nhà kính được thiết lập, thì có khả năng thiết bị CCS sẽ tạo ra lợi nhuận, chẳng hạn như thu thập và lưu trữ CO2 do các công ty khác thải ra. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), trong số lượng CO2 có thể giảm trên toàn thế giới vào năm 1970, việc giảm thiểu "CCUS", bao gồm việc sử dụng để thu giữ và lưu trữ, chiếm 19% tổng lượng. Đã đến lúc khu vực nhà nước và tư nhân hợp tác với nhau để phát triển và phổ biến các công nghệ mới nhất liên quan đến CCS.
