Definindo expectativas para sistemas de emissão negativa nos EUA para proteger o clima
p Distribuição do potencial técnico do BECCS. (A) Mapa do potencial técnico de CO2 que estaria disponível a partir da biomassa em 2020. As regiões com maior potencial de CO2 e locais de armazenamento colocated são a bacia do norte de Illinois, a região do Golfo, e oeste da Dakota do Norte. (B) Soma cumulativa do CO2 potencial em condados com um local de armazenamento adequado para 2020 e 2040. Crédito:Universidade de Stanford
p Quase todos os grandes planos para limitar os danos das mudanças climáticas dependem em parte da combinação de bioenergia com captura e armazenamento de carbono, uma tecnologia em desenvolvimento inicial conhecida como "BECCS". As plantas de matéria-prima cresceriam absorvendo dióxido de carbono do ar, e o dióxido de carbono gerado pela queima da biomassa para produzir eletricidade seria capturado e permanentemente armazenado no subsolo. Produzir eletricidade que realmente reduza o CO2 tem um apelo óbvio. p Contudo, as estimativas do potencial de BECCS em qualquer país foram baseadas em grande parte na biomassa disponível, seja de resíduos agrícolas, gestão florestal ou capacidade de cultivo de plantas dedicadas à produção de energia. Estimativas anteriores do BECCS quase sempre negligenciaram se as áreas de cultivo de biomassa estão localizadas perto de bons locais subterrâneos para armazenar CO2. Isso é um problema, porque o transporte de biomassa ou CO2 pode ser caro ou sujeito a complicações regulatórias.
p Um novo estudo examina pela primeira vez em detalhes locais de cultivo de biomassa, Locais de armazenamento de CO2, colocalização e transporte para estimar o potencial de BECCS nos Estados Unidos. No curto prazo, a tecnologia, se implantada rapidamente, poderia possivelmente remover 100-110 milhões de toneladas de CO2 anualmente, o estudo encontra. Isso é cerca de 1,5% das emissões totais dos EUA atualmente.
p Questões sobre a viabilidade de transporte tornam importante entender as opções para co-localização de biomassa e armazenamento adequado. Atualmente, cerca de um terço das boas áreas de biomassa dos EUA estão localizadas perto de bons locais de armazenamento, o estudo encontra. Em meados do século, um aumento de três vezes no fornecimento de biomassa em bacias com bons locais de armazenamento de CO2 poderia levar a um potencial nos EUA de 360-630 milhões de toneladas, de acordo com o estudo, publicado hoje pela
Proceedings of the National Academy of Sciences .
p "O BECCS pode certamente ajudar a fornecer uma fonte de emissões negativas, mas outras abordagens também serão necessárias para atingir as emissões negativas que os modelos sugerem que serão necessárias para limitar o aquecimento a 2o C, "disse o co-autor, Sally Benson, professor de engenharia de recursos de energia na Universidade de Stanford.
p
EUA como mantenedor
p “Além de avaliar o potencial do BECCS, também identificamos os mais promissores, locais de baixo custo para começar a implantar BECCS, "disse o principal autor do estudo, Ejeong Baik. "As áreas dos EUA que seriam mais eficazes para implantação de curto prazo estão em Illinois, oeste da Dakota do Norte, e alguns estados do Golfo, se os estados do Golfo começassem a cultivar uma quantidade significativa de safras energéticas. "
p Embora o estudo mostre uma maneira de qualquer país estimar seu potencial BECCS, os Estados Unidos são um bom lugar para se concentrar em expectativas realistas. Tem uma abundância relativa de perspectivas de crescimento de biomassa e sequestro de CO2.
p Para que um local de sequestro de carbono seja adequado para o projeto BECCS ou projetos que irão alimentá-lo, o local de armazenamento deve ter a capacidade de armazenamento adequada e capacidade para lidar com a taxa de injeção esperada. A injeção de CO2 mais rapidamente do que a formação pode acomodar pode danificar a rocha de cobertura do local ou ativar falhas. Geralmente, a grande capacidade de armazenamento e as altas taxas de injeção tornam a operação dos locais de armazenamento mais econômica.
p "Nos E.U.A., apenas 30% da biomassa é co-localizada com locais de sequestro adequados, limitando o potencial de implantação de curto prazo, "disse Baik, um Ph.D. candidato em engenharia de recursos energéticos.
p
Sem imagem perfeita
p Os cenários para atingir o potencial de 100 milhões de toneladas de CO2 anualmente variam desde o estabelecimento de mais de 1, 000 projetos BECCS localizados com uma usina de energia co-localizada e local de injeção, para agregar projetos BECCS por meio do transporte de biomassa e CO2 por longas distâncias para instalações centralizadas. Ambas as extremidades do espectro apresentam desafios.
p Na extremidade localizada do espectro, custos de transporte são minimizados, mas quase todos os projetos BECCS são pequenos. Na média, um único projeto removeria 60, 000 toneladas de CO2 anualmente, em comparação com uma média de 1,8 milhão de toneladas em projetos existentes de captura e armazenamento de carbono, (por exemplo, no processamento de gás e usinas termelétricas a carvão). Também, os projetos BECCS locais gerariam uma média de 12 megawatts de eletricidade, em comparação com uma mediana de 23 MW nas usinas de biomassa atualmente em operação nos EUA, que não possuem captura e armazenamento de carbono. Os pequenos projetos BECCS não teriam as economias de escala necessárias para conter os custos.
p Ausente co-localização, Os desenvolvedores de BECCS geralmente constroem uma usina de energia perto da biomassa e transportam o CO2 via oleoduto para o local de armazenamento ou constroem uma usina de energia no local de armazenamento e transportam a biomassa. O transporte de biomassa é caro devido à baixa densidade de energia em comparação com os combustíveis fósseis. Para alguns dos candidatos de biomassa mais comuns - resíduos de milho e miscanthus - o transporte pode ser proibitivamente caro para distâncias de apenas 12 milhas, o estudo diz.
p Se os desenvolvedores construíssem usinas de energia - ou outros processos para extrair valor da planta - perto de fontes de biomassa sem locais de sequestro co-localizados, oleodutos seriam necessários para transportar CO2 para locais de sequestro. Os Estados Unidos têm cerca de 5, 000 milhas de dutos de CO2 construídos para recuperação de petróleo aprimorada por CO2. Eles limitaram a capacidade excedente de transporte de CO2 para os melhores locais puramente para sequestro, como grandes aquíferos salinos e reservatórios de petróleo e gás exauridos. Construir muitos novos pipelines seria caro e permitir é demorado, encontrando resistência tempestuosa do tipo "não está no meu quintal".