주류 시나리오는 2050년까지 화석의 지속적인 사용에 대한 피할 수 없는 필요성을 명시합니다. 세계가 탄소 예산 내에서 유지되기 위해서는 탄소 포집 및 막힘 "비산" 누출. 글로벌 에너지 정책 센터의 Chris Bataille 위험을 표시합니다. 그럼에도 불구하고 최대 60%의 인상적인 포집률을 보이는 새로운 CCS 프로젝트는 탄소 가격이 상승함에 따라 상업적으로 실행 불가능해질 수 있습니다.: 방출된 나머지 40%는 지불해야 합니다. 정책 입안자들은 다음 사항을 고려해야 합니다. 90–95%의 목표 캡처율 설정 (및 0.5% 미만의 업스트림 비산 배출). 그렇지 않으면 큰 투자가 상업적으로 좌초되어 탄소 가격으로 인해 불이익을 받을 수 있습니다. 마찬가지로 제작자도 진지하게 생각해야 합니다. 수소든 시멘트든 배출량에 대한 높은 탄소 가격은 CCS를 쉽게 만드는 공정을 위해 생산 효율성을 희생하는 것을 의미할 수 있습니다.. Bataille은 풍경을 배치하고 그의 권장 사항으로 끝납니다.

산업화 이전 수준보다 "2°C 미만, 1.5°C까지" 지구 평균 기온 상승을 유지한다는 파리 협약 목표를 달성하기 위해 노력하는 세계에서 화석 연료를 연소할 때 — 배출량은 얼마나 낮아야 합니까? 이 근본적이고 대부분 해결되지 않은 질문은 2023년 유엔 기후 변화 회의(COP28)에서 쟁점이 될 가능성이 높습니다.

탄소 포집 및 저장의 필요성

차량, 건물 및 산업에서 전기 또는 수소로 전환하면 직접적인 배출이 제거되고 전기 또는 수소가 깨끗하게 만들어지면 전체 배출이 크게 줄어듭니다. 하지만 차세대 장수 투자를 위해 화석 연료를 계속 사용하는 기업, 특히 세기 중반 이후에도 계속 운영될 기업은 어떻게든 포착하고 "격리"해야 합니다. 열을 가두는 이산화탄소(CO₂) 예를 들어 압축하고 지하 깊숙이 재주입하여 대기에서 멀리 떨어뜨립니다. 이를 "탄소 포집 및 저장" 또는 CCS라고 합니다.

목표 "캡처 속도" 설정

그러나 비판적인 공개 질문은 다음과 같습니다. CO의 몇 퍼센트₂ 그들은 캡처해야합니다 ("포집률"로 알려짐) 최종 사용 및 연료 처리 얼마나 많은 비산 메탄이 대기 중으로 누출될 수 있는지 석탄, 원유 또는 천연 가스를 추출하고 처리할 때 "우물에서 탱크로".

새로운 기술은 일반적으로 부분적인 성능 수준(예: 15, 30 또는 60% CO 포집률)에서 시작합니다.₂. 그러나 누적 글로벌 CO₂ 및 기타 온실 가스(GHG) 배출은 다음과 같습니다. 2050년 이후 운영되는 에너지 및 산업 시설에 대한 모든 새로운 장기 투자는 다음과 같아야 합니다. 제로 또는 네거티브 방출에 가깝습니다. 가능한 한 파리 협정을 준수하기 위해, 또는 영구적이고 검증 가능하며 부가적인 네거티브 배출로 상쇄됩니다.

비율이 너무 낮게 설정된 경우

투자별 수준에서 이 논쟁을 해결하기 어렵게 만들고, 파리 협정 목표는 전 세계 모든 배출자가 300~1,000기가톤 이하의 CO를 배출하도록 요구합니다.₂ 집합 (IPCC 2022), 또는 위에서 언급한 바와 같이 음의 배출로 상쇄됩니다. 2025년 또는 5년을 살 수 있는 50년의 CCS 투자는 방출 가능한 CO의 매우 제한된 예산을 얼마나 소비합니까?₂?

답은 CO를 줄이기 위해 전 세계가 CCS에 얼마나 의존해야 하는지 이해하는 데 중요합니다.₂ 연료를 전기나 수소로 전환하는 것에 비해, 특히 많은 탄소 포집 프로젝트의 긴 수명을 고려할 때. 현재 포획률이 너무 낮게 설정되어 있고(예: 60%가 아닌 95%) 허용 가능한 도주범이 너무 높게 설정되어 있는 경우(예: 2%가 아닌 0.5%), CCS 시설 및 기반 시설은 투자 자본이 회수되기 전에 사업에서 밀려날 수 있습니다., 자산 및 시설의 수명 기간 동안 진화하는 훨씬 더 강력한 기후 정책 시나리오에서 전체 탄소 가격(예: CO 미터톤당 $150~$200) 지불₂ 또는 그 이상) 상대적으로 큰 잔류 배출량 (벅 외. 2023).

누락: 합의된 'abated' 정의

화석 연료 자원이 있는 지역과 해당 자원의 생산자에게는 막대한 이해 관계가 있습니다. 세계적 수준에서 주요 화석 연료 생산국은 최종 텍스트에서 화석 연료를 단계적으로 폐지하겠다는 약속 앞에 "unabated"라는 단어를 추가하도록 성공적으로 협상했습니다. 기후 변화에 관한 정부 간 패널의 2022차 평가 실무 그룹 III 보고서(IPCC XNUMX)의 정책 입안자(SPM)를 위한 요약. 이것은 효과적으로 CCS가 허용되고 심지어 권장되어야 함을 의미합니다. 사실 CCS의 역할을 확장하는 전체 단락이 추가되어 배출량을 감소시킵니다. 그러나 "unabated"라는 단어는 SPM에서 많은 작업을 수행하지만 텍스트 어디에도 "abated"를 정의하지 않습니다.

미국에서는 충분한 저감의 정의가 여러 논의의 배경에 도사리고 있습니다. 예를 들어, 8억 달러가 수소 허브에 할당되었으며, 대부분 CCS 시설이 있는 화석 메탄 기반 합성 가스에 갈 것입니다. 비용 이점 전해 수소에 대해(Bataille et al. 2021). 이들은 받을 수 있습니다 물가감소법의 수소 생산 보조금은 감면 수준에 따라 표준 생산 집약도에서 60% 감소부터 시작합니다. (Fakhry 2022). 이러한 시설은 오래 지속될 것이며 오늘날의 배출 수준에서 상당한 개선이 이루어지지만 상당한 장기적 누적 및 잔류 GHG 배출원이 될 수 있습니다.

다행히도 많은 산업 공정에서 이미 거의 순수한 CO를 생산하고 있습니다.₂ 폐기물로 (메탄으로부터의 자열 수소 생산, 포메이션 가스 세정기, 에탄올 생산 등), 이것은 단순히 수집, 압축 및 지하에서 재주입하거나 대기로 방출하지 않고 재사용할 수 있습니다. 연소 후 CO를 위한 CCS₂ 포획 및 폐기가 잘 발달되지 않았습니다.그러나 상당한 양의 CO를 생산하는 시멘트 생산과 같은 부문에서 새로운 화학 물질이 상업화될 때까지 필요할 것입니다.₂ 필수 화학 부산물로(Habert et al. 2020, UN Environment et al. 2018).

Exxon과 Nucor는 CCS를 50%의 캡처율로 개선하기 위해 협력하기로 합의했다고 방금 발표했습니다. (연간 880,000미터톤)을 루이지애나주 컨벤트에 있는 Nucor의 직접 환원 철 공장(Valle 2023)으로 보냅니다. 이 프로젝트는 충분한 저감에 대해 생각해 볼 수 있는 좋은 테스트입니다. 농축된 CO의 대부분을 격리할 가능성이 높습니다.₂, 기본적으로 압축 및 격리 준비가 되어 있지만 메탄 합성 가스 생산 공정을 구동하는 열은 아닙니다. 이것은 격리에 대한 단기적인 승리입니까, 아니면 현재 잠긴 열 방출을 고려할 때 손실입니까?

"충분히 감소"를 구성하는 것에 대한 명확한 글로벌 경험 법칙이나 규범이 없으면 오늘날 유망한 설치 장소로 간주되는 많은 투자가 좌초될 수 있습니다..

비산 배출 감소

업스트림 생산 및 운송 비산 배출 — 석탄, 원유 및 가스 생산에서 발생하는 연소 배출 처리는 말할 것도 없고 — 또한 지구 기후 변화 목표를 달성하기에는 너무 높음 일부 생산 지역을 제외한 모든 지역에서. 비산 배출은 북해 해양 플랫폼의 경우 총 생산량의 0.2% 미만이고 규제가 엄격한 일부 육상 가스 생산 지역(예: 브리티시 컬럼비아, 뉴 멕시코 및 콜로라도)의 경우 0.2~0.5%이지만 7~10%일 수 있습니다. 페름기 및 기타 "누수" 지역에서(IEA 2022).

국제 에너지 기구(IEA)는 75년까지 탈루성 메탄 배출량을 최소 2030% 감소시킬 것을 요구했습니다. (IEA 2021) 및 IPCC AR6 WGIII 보고서(SPM의 C.4.5)는 다음과 같이 언급했습니다. 현재 도망자의 50-80%는 이산화탄소 환산량(CO₂e) 기본 조치를 통해 누출 감지 및 수리, 압축기 및 밸브의 전기화, 불필요한 연소 제거(예: 생성된 모든 메탄이 시장에 파이프로 공급되는 경우)와 같은 것입니다(IPCC 2022).

UAE에서 2023 UN 기후 변화 회의 홍보 / Wikimedia Commons를 통한 사진

고려해야 할 조치

파일럿 프로젝트 이상으로 20-30% 이상의 감소되지 않은 배출량을 장기간(5~10년 이상) 고정시키는 프로젝트는 환경적 근거와 미래의 비용이 많이 드는 규제에 대한 노출 모두에 대해 신중한 평가가 필요할 것입니다.. 정책 입안자와 기업은 또한 다음이 가능한지 고려할 수 있습니다. 75-90년까지 도망자 수를 2030% 줄이고 35%까지 줄이겠다는 IEA의 요청보다 더 나아가 (IEA 2021, 2022).

시설 개보수 방법 및 CO₂ 처분될 것이다 시멘트와 같이 CCS가 필요할 가능성이 있는 산업이 직면한 중요한 문제입니다. 산업 회사는 고려할 수 있습니다 희석 대신 농축된 CO를 생성하는 공정 채택₂ 높은 캡처 속도로 CCS를 개조하는 것이 훨씬 저렴하기 때문입니다. (IPCC Bashmakov et al. 2022). 예를 들어, 화석 메탄 기반 생산을 사용하는 수소 생산자는 증기 메탄 개질 대신 자동 열 개질을 고려할 수 있습니다(Bataille et al. 2021, UKCCC 2019). 약간 덜 효율적이지만 훨씬 더 농축된 CO를 생성합니다.₂ 폐기물 흐름, 훨씬 저렴한 높은 포집 속도 CO를 제공합니다.₂ 격리, 운송, 활용 및 재사용. 이것은 화학 원료로 화석 기반 메탄을 사용하려는 철강, 비료 및 기타 화학 공장에 매우 중요합니다. 또한 시간이 지남에 따라 비용 감소를 활용하기 위해 적응형으로 시설을 설계하고 건설하는 것도 가능할 수 있습니다.^[1]

요약하면, 남은 탄소 예산이 적고 탄소 포집 프로젝트의 일반적인 긴 수명은 글로벌 커뮤니티가 다음을 고려할지 여부를 논의하기를 원할 수 있음을 나타냅니다. 최소 90~95% 포집으로 배출량 "저감" 과 업스트림 비산 배출물 0.5% 미만. 이것은 청정 화석 연료, 수소 및 전기에 대한 진화하는 글로벌 표준 운영 관행이 개발될 수 있는 출발점을 형성할 수 있으며 COP28은 이 프로세스를 시작하고 국제 대화의 일부로 만들기 위한 이상적인 포럼입니다. 저자는 향후 기사에서 이러한 진화하고 상호 관련된 글로벌 규범을 탐구할 것입니다.

***

크리스 바타이유 의 겸임 연구원이다. 글로벌에너지정책센터 콜롬비아 대학교 SIPA에서

이 기사 허가를 받아 게시됨

참고자료

Bataille, C. (2020). "순배출 제로 산업을 위한 물리적 및 정책적 경로." WIRES Wiley 학제 간 검토: 기후 변화, 11(e633), 1–20. https://doi.org/10.1002/wcc.633

Bataille, C., Neff, J., & Shaeffer, B. (2021). "캐나다의 순배출 제로로의 전환에서 수소의 역할." 공공 정책 학교 간행물: SPP 연구 논문. https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4045769

벅, HJ, Carton, W., Lund, JF, & Markusson, N. (2023). "잔류 배출이 지금 당장 중요한 이유." 자연 기후 변화, 13(4), 4조. https://doi.org/10.1038/s41558-022-01592-2

Fakhry, R. (2022). "IRA 수소 인센티브: 기후 적중 또는 미스? 미정.” 국가자원보호협의회. https://www.nrdc.org/experts/rachel-fakhry/ira-hydrogen-incentives-climate-hit-or-miss-tbd

Habert, G., 외. (2020). "시멘트 및 콘크리트 산업의 환경 영향 및 탈탄소화 전략." 자연 리뷰 지구 및 환경. https://doi.org/10.1038/s43017-020-0093-3

IEA. (2021). 석유 및 가스 산업의 메탄 누출 감소. https://doi.org/10.1787/003a5a4c-en

IEA. (2022). 글로벌 메탄 추적기 2022. https://www.iea.org/reports/global-methane-tracker-2022

IPCC. (2022). 기후 변화 2022: 기후 변화 완화 - 정책 입안자를 위한 요약. 케임브리지 대학 출판부. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/

IPCC, Bashmakov, I. et al. (2022). 11장: 산업. IPCC AR6 WGIII 완화. IPCC. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/

UKCCC. (2019). Net Zero 기술 보고서. https://www.theccc.org.uk/publication/net-zero-technical-report/

UN 환경, Scrivener, KL, John, VM, & Gartner, EM(2018). "친환경 효율적인 시멘트: 저 CO2 시멘트 기반 재료 산업을 위한 잠재적으로 경제적으로 실행 가능한 솔루션." 시멘트 및 콘크리트 연구, 10.1016월. https://doi.org/2018.03.015/j.cemconres.XNUMX

발레, S. (2023). "Exxon, 철강업체 Nucor와 탈탄소화 계약 체결." 로이터. 1년 2023월 2023일. https://www.reuters.com/business/energy/exxon-signs-decarbonization-contract-with-steel-maker-nucor-06-01-XNUMX/

노트

[1] 예를 들어, 철강 제조업체는 고로에 비해 감소되지 않은 메탄 합성 가스 기반 직접 환원을 선택하여 고로에 비해 배출량을 절반으로 줄일 수 있습니다. 또한 설계에서 CO2 포집(-60 ~ -90%) 완화를 위한 공간을 남겨둘 수 있을 뿐만 아니라 100% 수소 철광석 감소(최대 100% 완화)를 허용하는 외부 직접 환원 철(DRI) 샤프트 가열을 위한 공간을 남겨둘 수 있습니다. .

• SEO 기반 콘텐츠 및 PR 배포. 오늘 증폭하십시오.
• PlatoData.Network 수직 생성 Ai. 자신에게 권한을 부여하십시오. 여기에서 액세스하십시오.
• PlatoAiStream. 웹3 인텔리전스. 지식 증폭. 여기에서 액세스하십시오.
• 플라톤ESG. 자동차 / EV, 탄소, 클린테크, 에너지, 환경, 태양광, 폐기물 관리. 여기에서 액세스하십시오.
• BlockOffsets. 환경 오프셋 소유권 현대화. 여기에서 액세스하십시오.
• 출처: https://energypost.eu/carbon-capture-rates-of-60-sound-impressive-but-rising-carbon-prices-could-still-make-you-commercially-unviable/