În SUA va fi construită prima fabrică de captare a CO2-ului din atmosferă pusă în funcţiune 100% de energia eoliană, cu parametri curioşi de randament

În ultimii doi ani am vorbit mai des despre noi proiecte de fabrici de captare a CO2-ului din atmosferă şi stocare a lui sub diverse forme. Elveţienii de la Climeworks s-au făcut remarcaţi cu cea mai viabilă şi avansată tehnologie, iar prima lor fabrică a început a opera în Islanda din mai 2024, în timp ce o altă fabrică e construită în Texas, la o scară mult mai mare, acolo unde există un întreg parc industrial dedicat captării CO2. Acest parc industrial a adăpostit mai multe companii cu tehnologiile proprii şi le a permite tuturor să-şi dezvolte activităţile, cu şansa de a fi scalate, iar ulterior cele care se vor dovedit cele mai eficiente vor primi şi noi fonduri de extindere în alte locuri. Ei bine, fabrica nouă, despre care vorbim azi, va fi localizată tot în Texas, şi are câteva atribute distincte, care-i permită să fie prima de felul său. Parametrii săi, însă, nu sunt tocmai impresionanţi, cel puţin nu la prima etapă.

De ce ar capta oamenii CO2-ul din atmosferă? Pentru a reduce efectul de încălzire globală, creat de emisiile din ultimele peste 100 de ani, generate mai ales de arderile de hidrocarburi. În mod ideal, ca să evităm încălzirea globală, ar trebui să încetăm a mai emite CO2 nou în atmosferă mai mult decât poate absorbi ciclul natural al planetei, iar apoi să ajungem şi să extragem înapoi din atmosferă CO2-ul în surplus, emis de omenire în ultimul secol.

Însă, la nivel global, de multe ori se spune că CO2-ul poate fi emis într-o parte, dacă din altă parte s-ar capta aceeaşi cantitate. De exemplu, dacă la producţia de carburanţi sintetici se captează CO2 din atmosferă, apoi la ardere se emite aceeaşi cantitate înapoi, balanţa finală va fi zero. Exact aşa funcţionează şi principiul acestor fabrici de CO2, ele extrag dioxidul de carbon pentru a anula efectul emisiilor din altă parte atât timp cât omenirea emite mai mult decât poate capta înapoi. Şi pentru că ştiam cu toţii că oricum aceste emisii există, primele fabrici de captare de CO2 erau amenajate adeseori la lângă rafinării de produse petroliere sau mari fabrici, captând CO2-ul direct din coşurile de emisii, cu ideea că e mai eficient energetic să se ia direct de acolo CO2-ul în concentraţie mai mare, decât să fie extras mai apoi din aerul atmosferic. Doar că aceste procese erau adeseori criticate că ar încuraja de fapt perpetuarea extragerii şi prelucrării de petrol sau a industriilor mari emitente de CO2.

Fabricile din Texas din acel centru industrial operează însă separat de orice gigant industrial şi vor capta CO2-ul din aer, având diverse tehnologii de separare a lui din aerul atmosferic, apoi de solidificare pentru stocare. Fabrica despre care vorbim azi e numită Project Concho şi va fi construită de două companii, Return Carbon şi Verified Cardon, folosind tehnologia startup-ului Skytree, fondat de foşti ingineri de a Agenţia Spaţială Europeană. Noua fabrică nu e prima din lume care a capta CO2 din aer, însă e prima care va face asta fiind direct conectată cu turbine eoliene, care-i vor furniza energia pentru aceste procese. Şi autorii acestei idei recunoscu că procesul lor tehnologic e foarte energofag, deci se vor consuma cantităţi mari de electricitate pentru toate procesele de captare şi stocare a CO2-ului din atmosferă, atât de mari, încât toată ideea e la limita viabilităţii.

După captarea iniţială a aerului atmosferic şi trecerea lui prin filtre, după care aerul e trecut printr-un sorbent lichid, care captează CO2-ul. Ulterior, acel sorbent e încălzit la temperaturi, eliberând doar CO2-ul curat din el. Apoi, acel CO2 e trecut prin compresoare şi e comprimat în rezervoare, după care poate fi stocat într-o formă sau alta. Aici el va fi injectat prin presiune în formaţiuni geologice de mare adâncime, care va mai necesita energie adiţională.

Cei de la Return Carbon nu menţionează exact câtă energie vor consuma pentru acest proces despre care spun că e energofag, dar menţionează că au ales tehnologia Skytree pentru că cea mai eficientă din cele existente azi în lume. Noi am aflat de la Skytree, însă, care e consumul de energie indicat de ei pentru operaţiune de captare.

Astfel, cantitatea exactă de energie variază în funcţie de temperatura aerului de afară, umiditate şi altitudine, dar Skytree indică un consum de 3,0 kWh de electricitate consumată pentru a capta 1 kg de CO2! O unitate mare de captare poate asigura captarea a 1 tonă de CO2 pe zi, dacă are asigurată electricitatea regenerabilă pe toată durata de 24 ore, şi va trece prin compresoarele sale 110.000 m3 de aer pe oră, deci 2.640.000 m3 de aer în 24 ore. Din păcate, toată operaţiunea mai are nevoie şi de 1.000 litri de apă pe zi pentru aceste proces tehnologic.

Dacă împărţim cantităţile de aer şi de apă la cele 1.000 kg de CO2 zilnic, ajungem la concluzia că pentru a capta 1 kg de CO2, se va consuma 3,0 kWh de electricitate, iar prin sistem va trece 1 litru de apă şi 2.640 m3 de aer. Aceste cifre sunt atât de mari, încât dacă electricitatea folosită ar veni pur şi simplu din reţeaua multor ţări cu mix energetic relativ bun, s-ar obţine la final o amprentă de CO2 emis mai mare de a produce cei 3 kWh de electricitate, decât de a consuma apoi acea energie pentru a scoate 1 kg de CO2. Prin urmare, totul are un impact net bun doar dacă se consumă energie exclusiv regenerabilă cu zero CO2 emis pentru producţia ei.

Tocmai de asta noua fabrică pune atât de mult accent pe turbinele eoliene care vor alimenta procesul. Mai departe, cantităţile de CO2 captat şi stocat în adâncuri se vor transforma în certificate premium de CO2, pe care fabrica le va vinde fabricilor mari care nu au reuşit să atingă ţintele proprii de reducere a emisiilor şi vor trebui să cumpere asemenea certificate ca să arate că măcar în altă parte cineva extras CO2-ul emis de ei în surplus.

Noua fabrică din Texas va putea extrage din atmosferă 50.000 tone CO2 anual până în anul 2030, după care va putea fi extinsă la 500.000 tone anual. Ce înseamnă 50.000 tone CO2 anual, ca să înţelegem efectul unei fabrici atât de complexe şi a modelului ei tehnologic şi de afaceri? În primul rând, pentru cele 50.000 tone de CO2 extras anual se consuma 150.000 MWh de electricitate, deci 150 GWh. Un camion diesel de 40 tone emite anual în mediu 225 tone de CO2, deci cele 50.000 tone de CO2 vor capta din aer emisiile cumulate pentru doar 222 camioane. În industria transporturilor maritime, media emisiilor pentru o singură navă e acum de circa 41.368 tone anual, deci noua fabrică va compensa emisiile unei singure nave şi încă 8.600 tone în plus. Navele mari transportatoare a peste 20.000 containere, însă, emit anual până a 235.000 tone CO2 per navă. Într-un asemenea context, noua fabrică va capta doar 21,2% din emisiile unei singure asemenea nave.

Desigur, asta nu înseamnă că tehnologia n-ar fi deloc viabilă, doar că necesităţile climatice au nevoie de scalare mult mai mare de atât, nu doar de 50.000 tone anual, pentru a produce un impact semnificativ.