Kaip surinkti anglies dvideginį (CO₂) ir jį saugoti, kad nepatektų į aplinką? Šis klausimas aktualus daugeliui šalių, siekiančių prisidėti prie bendro tikslo – sumažinti pasaulinę taršą ir klimato kaitą.

Paprastai CO₂ surenkamas dideliuose taškiniuose šaltiniuose, tokiuose kaip anglimi varomos elektrinės, chemijos gamyklos ar biomasės elektrinės, ir saugomas požeminiuose geologiniuose dariniuose. CO₂ gali būti sugautas ir tiesiai iš pramonės šaltinių, tokių kaip cemento krosnys, naudojant įvairias technologijas, tarp jų – absorbciją, cheminę cirkuliaciją, membraninį dujų atskyrimą arba dujų drėkinimą.

Surinktas CO₂ gali būti saugomas arba giliuose geologiniuose dariniuose, kurie pastaruoju metu laikomi daugiausia žadančiomis saugojimo vietomis, arba kaip mineraliniai karbonatai. Taip pat tyrinėjamas pirogeninis anglies surinkimas ir saugojimas.

Apžvelgėme didžiausias CO₂ gaudyklas ir saugyklas pasaulyje.

Įkalina akmenyje

Šiuo metu didžiausias tiesioginio CO₂ sugavimo ir laikymo įrenginys yra „Orca“. Jį Islandijos įmonė „Climeworks“ oficialiai pristatė tik pernai rugsėjį. Teigiama, kad „Orca“ visam laikui pašalina CO₂ iš oro. Šis projektas paremtas modernia moduline technologija, kai konteinerio dydžio moduliai sukraunami vienas ant kito.

Moduliai „Orca“ yra galingi ir kompaktiški, jų fizinis paviršius – minimalus. Padidinta CO₂ sugavimo proceso modulio talpa leidžia sugauti daugiau anglies dvideginio nei anksčiau – 4 000 tonų per metus. Skelbiama, kad „Orca“ sugautas CO₂ dėl natūralaus mineralizacijos proceso galės būti laikomas amžinai.

„Climeworks“ partneriai, greitos požeminės mineralizacijos ekspertai „Carbfix“, CO₂, sugautą „Orca“ įrenginių, maišys su vandeniu ir pumpuos giliai po žeme, kur jis dėl natūralaus mineralizacijos proceso, užtrunkančio mažiau nei dvejus metus, įkalinamas akmenyje.

Siunčia į naftos rezervuarą

Įspūdingas CO₂ sugavimo ir saugojimo įrenginys yra ir Albertoje, Kanadoje. Alberta 2013–2014 metais skyrė 170 mln. Kanados dolerių (150 mln. eurų) ir bendrai per 15 metų 1,3 mlrd. Kanados dolerių (1,15 mlrd. eurų) CO₂ surinkimo ir saugojimo projektams remti.

2020 metų liepą pradėjo veikti Albertos anglies magistralinės linijos (ACTL) projektas, pradėtas įmonės „Enhance Energy“. Tai buvo didžiausia CO₂ surinkimo ir saugojimo sistema, sudaryta iš 240 km vamzdynų, kurie renka CO₂ iš trąšų gamyklos „Agrium“ ir Šiaurės Vakarų naftos perdirbimo gamyklos „Sturgeon“, veikiančios Albertoje.

Sugautas CO₂ toliau siunčiamas į naftos rezervuarą, kur yra naudojamas naftos gamybai pagerinti ir paliekamas ilgai laikyti.

Dirbdama visu pajėgumu, sistema gali sugauti 14,6 mln. tonų CO₂ per metus. Tai gali prilygti CO₂ surinkimui iš 2,6 mln. ir daugiau automobilių.

Nenumoja ranka ir Kinija

Anglies dvideginio surinkimu ir saugojimu susirūpino ir Kinija, kurioje apie 60 proc. energijos sugeneruoja anglis. Didžioji Kinijos CO₂ emisijos dalis sukuriama elektrinėse, kur deginama anglis, arba anglis paverčiama cheminiais procesais (pavyzdžiui, gaminant sintetinį amoniaką, metanolį, trąšas, dujas ir anglį skysčiams (CTL).

Tarptautinės energijos agentūros duomenimis, apytiksliai 385 iš Kinijoje esančių 900 gigavatų, gaunamų iš anglimi varomų elektrinių, yra šalia vietų, tinkamų CO₂ surinkti ir saugoti. Nuo 2017 metų įrengtos ar baigiamos įrengti trys CO₂ surinkimo ir saugojimo vietos. Jos CO₂ surinks iš natūralių dujų perdirbimo ar naftos chemijos gamybos vietų. Mažiausiai dar 8 tokios vietos yra ankstyvose planavimo ar statybų stadijose, dauguma jų skirtos elektrinių CO₂ emisijai surinkti ir saugoti.

Didžiausia Kinijos CO₂ surinkimo ir saugojimo gamykla yra šalia „Guohua Jinjie“ jėgainės. Ji buvo užbaigta 2021 metų sausį. Gamykla turėtų surinkti 150 tūkst. tonų anglies dvideginio kasmet, dirbdama 90 proc. pajėgumu.

Kelia abejonių

JAV, be atskirų CO₂ surinkimo ir saugojimo projektų, yra ir įvairių programų, skirtų tirti, vystyti ir paleisti CO₂ surinkimo ir saugojimo technologijas plačiu mastu.

2020 metų rugsėjį JAV Energijos departamentas skyrė 72 ml. JAV dolerių (64 mln. eurų) federalinį finansavimą anglių surinkimo technologijoms vystyti. Iš šios sumos 51 mln. JAV dolerių (45 ml. eurų) skirta 9 naujiems projektams, skirtiems anglių ir gamtinių dujų energijos ir pramonės šaltiniams.

Taigi, ar vietų saugoti CO₂ pasaulyje pakanka? Veikiausiai taip. JAV Nacionalinės energetikos technologijų laboratorijos duomenys rodo, kad šalis turi pakankamai vietos laikyti daugiau nei per 900 metų pagaminto CO₂, esant dabartinėms gamybos apimtims. Aišku, sudėtinga nuspėti, ar saugu ilgą laiką sandėliuoti CO₂ povandeninėse arba požeminėse saugyklose. Išlieka tikimybė, kad šiek tiek jo vis tiek pateks į atmosferą.

Vis dėlto kritikai atkreipia dėmesį ir į tai, kad daug CO₂ surinkimo ir saugojimo projektų nesumažino žadėto dvideginio patekimo į aplinką. Be to, jie pastebi, kad, užuot susikoncentravus į anglies dvideginio šalinimą, dvideginio surinkimas ir laikymas tampa pasiteisinimas neribotam iškastinio kuro naudojimui, užmaskuotas kaip ribinis išmetamųjų teršalų sumažinimas. Viena žinomiausių nesėkmių yra „FutureGen“ programa, bendradarbiaujant JAV federalinei valdžiai ir anglies energijos gamybos įmonėms, kai siekta pademonstruoti „švarią anglį“, bet taip niekada ir nepavyko pagaminti elektros energijos iš anglies, kad nebūtų išskirta anglies dvideginio.