Електростанції для випробування чистого вугілля Підготуйтеся до захоплення вуглецю

Незабаром у Міссісіпі та Саскачевані відкриються перші у світі комерційні електростанції, які вловлять викиди вуглецю.

Поглинач вуглекислого газу висотою 210 футів перенесено на територію електростанції Південної компанії Кемпер, штат Міссісіпі.

ФОТОГРАФІЯ МІССІСІПІ ПІУ

У Джульєтті, штат Джорджія, компанія Southern працює на вугільній електростанції, яка є найбільшим джерелом викидів вуглекислого газу, що зігріває планети, у Сполучених Штатах.

У окрузі Кемпер, штат Міссісіпі, ця ж компанія впроваджує технологію, яка, на думку багатьох експертів, буде мати вирішальне значення для запобігання кліматичній катастрофі: вона будує першу в світі нову електростанцію, призначену для захоплення та зберігання більшої частини вуглецю.

Уловлювання та зберігання вуглецю (CCS) десятиліттями оцінювались як важливе вирішення кліматичної проблеми, а інші - як непрацездатне та небезпечне відволікання. Цього року нарешті його буде випробувано в повному комерційному масштабі. (Див. Пов’язані статті „Чи може вугілля коли-небудь бути чистим?“ Та фотогалерею „Видимі наслідки“.)

Полігоном буде не лише нова електростанція в Міссісіпі. Це також буде приблизно в 1600 милях на північ від цього, у Саскачевані, Канада, де комунальне підприємство намагається показати, що стару вугільну електростанцію можна очистити. Компанія SaskPower майже закінчила модернізацію однієї 110-мегаватної енергоблоки своєї електростанції Boundary Dam, щоб уловлювати 90 відсотків CO2 до того, як вона вилетить з димової труби. У Саскачевані, як і в Міссісіпі, СО2 буде перекачуватися під землю в частково виснажене нафтове родовище і - після того, як воно допоможе вичавити цінну нафту на поверхню - зберігатиметься там необмежений час.

Бій за запобігання зміні клімату, заявив президент Барак Обама у своєму виступі минулого літа, вимагає від нас "покласти край необмеженому скиданню забруднення вуглецем з наших електростанцій". Але оскільки вугілля є одним з найдешевших способів палити електроенергію, з великими запасами по всьому світу, глобальне забруднення вуглецем зростає. (Див. Відповідну "Вікторина: Що ви не знаєте про електроенергію".) Протягом наступних двох десятиліть, коли наука запевняє, що потрібно вживати агресивних кроків для зменшення викидів парникових газів, кілька сотень мільйонів людей у світі отримуватимуть електроенергію для вперше - і багато з них буде підживлюватися вугіллям. Багато хто вважає, що світ не зможе зупинити різкі зміни клімату без технології обмеження викидів найдешевшого палива з найвищим рівнем вуглецю. (Див. Відповідну "Вікторина: Що ти не знаєш про науку про кліматичні зміни".)

У лютому в Кемпері завершувалося будівництво. Заклад очікує виходу в експлуатацію до кінця цього року.

ФОТОГРАФІЯ МІССІСІПІ ПІУ

В авангарді цих зусиль є компанія, яка завжди боролась із встановленими державою обмеженнями на CO2.

У 2009 році Південна компанія жорстко лобіювала проти законопроекту про клімат, прийнятого Палатою представників, який наступного року загинув у Сенаті, на тій підставі, що він занадто сильно підніс ціни на енергію. Зараз протидіють нормам, обіцяним Обамою та запропонованим в січні Агентством з охорони навколишнього середовища, які вимагатимуть від нових електростанцій уловлювання приблизно половини їх CO2. (Див. Пов’язану історію: "Коли США очищають свою енергетичну суміш, проблеми з вугіллям поставляються за кордон").

Але в штаті Міссісіпі, Саузерн будує завод, призначений для захоплення 65 відсотків CO2 - вугільний завод, який був би таким самим чистим, як і найчистіший на природному газі. Після затримок і перевитрат коштів, які вдвічі збільшили ціну до понад 5 млрд доларів, завод Kemper потужністю 582 МВт планує вийти в мережу наприкінці цього року. Це поставило б його серед найбільших вугільних заводів США. Повністю функціонуючи, він розроблений для забезпечення живленням 165 000 будинків та підприємств Міссісіпі. Платники платять більшу частину витрат, а Міністерство енергетики США (DOE) внесло 270 мільйонів доларів. Але акціонери Південного вже поглинули збитки на проект понад 1,1 млрд доларів.

"Саутерн, безумовно, була однією з найбільш стійких" компаній до федеральних обмежень на викиди вуглецю, сказала Саллі Бенсон, дослідник Стенфордського університету та експерт із зберігання вуглецю. "Але подивіться, що вони роблять [у Кемпера]. Вони справді вийшли з ладу. Це фантастична річ".

"Багато каструль та каструль"

За двадцять миль на північ від Меридіана на шосе 493 сама річ піднімається, як фантастичний промисловий замок, із соснових лісів та пасовищ для корів на сході Міссісіпі. "Якщо ви їхали сюди кілька років тому, ви або полювали, або загубили", - сказав Джефф Шепард, речник Міссісіпі Пауер, південної дочірньої компанії. Тепер ви майже напевно прямуєте до енергетичного фонду округу Кемпер. Море припаркованих автомобілів відокремлює його від шосе; більше 5000 будівельників здебільшого заховані всередині, роблячи останні штрихи здивованою масою труб, силосів, резервуарів та куполів.

"Ми беремо вугілля і перетворюємо його в газ, щоб спалити в газовій турбіні", - сказав Рендалл Раш, інженер-хімік із дослідницького об'єкта Саузерн у Вілсонвіллі, штат Алабама. "Для цього потрібно багато каструль".

Під час огляду місця разом з Рашем та його колегами лабіринт трубопроводів поступово стає проникливим - як і причини Саузерна для побудови його в цьому куточку Міссісіпі. Міссісіпі Пауер належить 109 квадратних кілометрів землі навколо заводу в Кемпері. Під цією землею на глибині від 8 до 38 метрів 25 футів до 125 футів лежить 9 футовий (2,7 метри) товстий шов лігніту - частина величезного утворення, що виходить з Мексики через Техас і Луїзіану.

Лігніт та інші вугілля низького рангу складають половину світових запасів вугілля, але не багато американських електростанцій використовують їх. Лігніт має високу золу та воду та низький вміст тепла. (Див. Розділ "Німеччина планує знищити міста для бурого вугілля та дешевої енергії".) Але в лабораторії Wilsonville, за підтримки Міністерства оборони, Північ провела майже два десятиліття, вдосконалюючи систему газифікації та ефективного спалення бурого вугілля. Kemper - його комерційний дебют.

На південній стороні електростанції, на шахті Свободи, гігантський драглайн вже викушує із сільської місцевості укуси 86 кубічних ярдів (65,7 кубічних метрів). Від краю ями вантажівки повинні проїхати лише кілька сотень ярдів, щоб скинути свої вантажі вугілля на конвеєрну стрічку, яка везе його вгору та на електростанцію. Там вугілля буде подрібнено, висушено - буре вугілля Кемпер складає 45 відсотків води - і подрібнене до консистенції "між пляжним піском і пудрою для обличчя", сказав Раш.

Зерно вугілля буде продуватися під високим тиском в газифікатор - по суті, у високу трубу. Закручуючись у парі та повітрі, вугілля нагрівається до 182 ° C (982 ° C), але без достатньої кількості кисню, щоб повністю спалити його. Це перетворює більшу частину вугілля у "синтетичний газ", який є переважно воднем та сполуками вуглецю, а решту - у золу.