<a href="https://www.powerengineeringint.com/smart-grid-td/energy-storage/new-carbon-capture-project-launches-in-alberta-canada/?fbclid=IwAR1GHy4mTGit6IPVDlXIwJgscWkDjilRk9QJqXZJpJnUN8DBxt2jPw6KQxk">Rafinérie a továrna na hnojiva se připojily na Alberta Carbon Trunk Line</a>. Staly se tak 20. a 21. velkoobjemovým zařízením na zachycování a skladování oxidu uhličitého na světě. Celkově obě továrny mají potenciál v zachytávání a skladování v objemu 1,6 milionů tun oxidu uhličitého ročně.
Systém zachycování, využití a skladování oxidu uhličitého od <a href="https://actl.ca/actl-project/about-actl/">Alberta Carbon Trunk Line</a> byl označen jako plně funkční. Zachytává a ukládá oxid uhličitý z rafinérie North West Redwater Partnership Sturgeon a továrny na hnojiva Nutrien Redwater.
<figure id="attachment_84652" class="wp-caption aligncenter" style="width: 512px;"><img class="wp-image-84652 size-medium" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/06/ACTL-process-512x171.png" sizes="(max-width: 512px) 100vw, 512px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/06/ACTL-process-512x171.png 512w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/06/ACTL-process-768x256.png 768w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/06/ACTL-process-1024x342.png 1024w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/06/ACTL-process-725x242.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/06/ACTL-process-800x267.png 800w" alt="" width="512" height="171" /><figcaption class="wp-caption-text">Alberta Carbon Trunk Line. Zdroj: <a href="https://actl.ca/actl-project/about-actl/">ACTL</a></figcaption></figure>
Obě továrny mají společnou kapacitu zachycování a skládování (<a href="https://oenergetice.cz/elektrina/carbon-capture-and-storage-technologie-uskladnovani-co2">CCS – Carbon Capture and Storage</a>) téměř 1,6 milionů tun oxidu uhličitého ročně.
<blockquote>„Vítáme tento významný mezník nasazení CCS. Je také vzrušující vidět další vlnu projektů CCS, která začíná, když přecházíme k dekarbonizaci průmyslových oblastí prostřednictvím středisek a uskupení CCS. Celosvětově existuje 51 velkých zařízení – 21 v provozu, 2 ve výstavbě a 28 v různých fázích vývoje s celkovou odhadovanou kapacitou 100 milionů tun oxidu uhličitého ročně,“ uvedl Brad Page, generální ředitel společnosti Global CCS Institute.</blockquote>
ACTL je 240 km dlouhý plynovod, který přepravuje oxid uhličitý do vytěžených ropných polí pro bezpěčné a trvalé geologické skladování pomocí druhotné těžby ropy (EOR – Enhanced Oil Recovery). Plynovod je vlastněn a provozován společností Wolf Midstream. Enhance Energy bude vlastníkem a provozovatelem části využívající a skladující oxid uhličitý. Polynovod je schopen přepravovat až 14,6 milionů tun oxidu uhličitého ročně.
V současné době přepravuje plynovod přibližně 1,6 milionů tun oxidu uhličitého orčně. Kapacita plynovodu naznačuje, že jiná průmyslová zařízení mohou zachytit svůj oxid uhličitý a využít síť ACTL, čímž se sníží riziko a náklady. Při plné kapacitě by se mohl ACTL stát největším systémem zachycoání a ukládání oxidu uhličitého na světě.
<blockquote>„To je teprve začátek. Budoucnost energetiky a nízkouhlíkové ekonomiky závisí na klíčové infrastruktuře, jako je ACTL. Používáme oxid uhličitý. Trvale udržujeme oxid uhličitý mimo životní prostředí a zároveň produkujeme nízkouhlíkovou energii. Nejenže oživujeme naše energetické hospodářství v době, kdy je to nejvíce potřeba, ale hrajeme klíčovou roli při prosazování udržitelného řešení globálních energetických požadavků,“ řekl Jeff Pearson, obchodní ředitel společnosti Wolf Midstream.</blockquote>
Očekává se, že do roku 2050 bude podle Mezinárodní energetické agentury zapotřebí přibližně 2000 zařízení, aby byly splněny cíle udržitelného rozvoje související s klimatem a energetikou.
Zdroj úvodní fotografie: <a href="https://www.globalccsinstitute.com/">Global CCS Institute</a>

Emise CO2

V kanadské Albertě zahájili nový projekt na zachycování a ukládání CO2

Instalace technologie pro zachytávání a ukládání CO2 (Carbon Capture and Storage – CCS) založené na metodě aminové vypírky ve stávajících uhelných elektrárnách by u řady z nich zhoršila situaci s nedostatkem vody. <a href="https://www.spglobal.com/platts/en/market-insights/latest-news/coal/050720-coal-fired-plants-could-see-water-shortages-if-they-add-carbon-capture-technology-study?fbclid=iwar1j7hvlvs2fkvp5crvhnx8somaiwyvfjojmga3m4oipxxy_1e4xbpzpdqu" target="_blank" rel="noopener">Upozornila na to nová studie výzkumníků z University of California</a>, která modelovala dopady využití této technologie na téměř 1 100 uhelných elektrárnách s instalovaným výkonem nad 100 MW uvedených do provozu po roce 2000.
Vědci uvedli, že uhelné kondenzační elektrárny již nyní využívají velké množství chladicí vody a řada z nich čelí v určitých částech roku jejímu nedostatku. Z uvažovaných uhelných elektráren zahrnutých ve studii se 43 % nachází v regionech, které čelí nedostatku vody alespoň jeden měsíc v roce a více než 30 % z nich je v regionech, kde nedostatek vody trvá pět a více měsíců.
Pokud by tyto zdroje byly osazeny technologií pro zachytávání CO2, která je v současné době nejrozšířenější a nejdostupnější, tedy technologií založenou na metodě aminové vypírky, došlo by u řady z nich k dalšímu zhoršení situace.
<figure id="attachment_83662" class="wp-caption aligncenter" style="width: 702px;"><img class="size-full wp-image-83662" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/05/zdroje-po-roce-2000.jpg" sizes="(max-width: 702px) 100vw, 702px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/05/zdroje-po-roce-2000.jpg 702w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/05/zdroje-po-roce-2000-512x430.jpg 512w" alt="Dodatečné měsíce nedostatku vody u uhelných elektráren, které by byly doplněny technologií pro zachytávání CO2 založených na metode aminové vypírky. Zdroj: University of California " width="702" height="590" /><figcaption class="wp-caption-text">Dodatečné měsíce nedostatku vody u uhelných elektráren, ve kterých by byla instalována technologie pro zachytávání CO2 založená na metodě aminové vypírky. Zdroj: University of California</figcaption></figure>
Vědci uvedli, že technologie CCS založená na metodě aminové vypírky zvyšuje spotřebu vody v uhelné elektrárně dvěma způsoby. Tím prvním je zvýšení vlastní spotřeby elektrické energie v důsledku využívání této technologie, které vede k potřebnému navýšení výroby elektřiny, a tedy vyšší spotřebě vody. Tím druhým je navýšení spotřeby vody v důsledku jejího využití v samotném procesu zachytávání emisí CO2.
Vědci dále upozornili, že kromě nejrozšířenější technologie založené na metodě aminové vypírky, existují i nové technologie, které by měly mít nižší energetické nároky a vést k nižší dodatečné spotřebě vody.
<blockquote>„Naše výsledky umožňují podrobnější pochopení problematiky spotřeby vody v uhelných elektrárnách s a bez technologie pro zachytávání uhlíku. Obě možnosti musí být pečlivě prozkoumány, přičemž volba technologie CCS je velmi důležitá. Věříme, že tato práce bude sloužit jako manuál pro politické činitele při rozšiřování implementace CCS ve světě,“ uvedli výzkumníci v tiskové zprávě.</blockquote>
<a href="https://oenergetice.cz/emise-co2/iea-zduraznila-klicovou-roli-technologii-zachytavani-co2-pri-prechodu-k-cistsi-energetice" target="_blank" rel="noopener">Klíčovou roli technologií pro zachytávání CO2 při přechodu k čistší energetice zdůraznila nedávno například Mezinárodní energetická agentura (IEA).</a> Podle jejího ředitele Fatiha Birola je při zvážení rozsahu energetických a klimatických výzev důležitost zachytávání uhlíku nevyhnutelná.

Technologie pro zachytávání CO2 by u některých elektráren značně zhoršila problémy s nedostatkem vody

Mezinárodní energetická agentura (IEA) zdůraznila v návaznosti na středeční workshop zaměřený na využití technologií pro zachytávání a využívání či ukládání emisí CO2 (CCUS) důležitost této technologie pro plánovaný přechod k čistším energetickým systémům. Výstupy z workshopu budou využity při tvorbě nové verze publikace Energy Technology Perspectives, která má vyjít v polovině roku. 
Středečního workshopu se <a href="https://www.iea.org/news/iea-workshop-highlights-crucial-role-of-carbon-capture-technologies-for-clean-energy-transitions" target="_blank" rel="noopener">podle zveřejněné tiskové zprávy</a> zúčastnilo více než 80 expertů z celého světa. Prezentace a diskuze se soustředily na potenciál technologií CCUS (Carbon Capture, Utilisation and Storage) při podpoře přechodu k uhlíkově neutrálním energetickým systémům. Konkrétně potom na hodnotu sdílené přepravní a skladovací infrastruktury pro CO2, důležitost technologií CCUS pro obtížně snižitelné emise a roli odstranění uhlíkových emisí při energetickém přechodu.
<blockquote>„Když zvážíme rozsah energetických a klimatických výzev, je důležitost zachytávání uhlíku nevyhnutelná,“ řekl Fatih Birol, výkonný ředitel IEA, který zahajoval workshop.</blockquote>
Birol dodal, že technologie CCUS mohou mít klíčový přínos pro transformaci energetických systémů a že středeční workshop poskytl cennou příležitost pro zhodnocení pokroku a pro nalezení způsobů, jak mohou být v následující dekádě vystaveny pro technologie CCUS pevné základy.
Výstupy z workshopu budou využity při tvorbě nové verze publikace Energy Technology Perspectives (ETP), která má vyjít v polovině letošního roku.
<blockquote>„Edice ETP pro rok 2020 se kromě jiných technologií speciálně zaměří na široký potenciál CCUS při podpoře dlouhodobého přechodu k čistšímu a odolnějšímu energetickému sektoru s nulovými (net-zero) emisemi. Identifikuje průmyslová odvětví, ve kterých jsou technologie CCUS klíčové pro nákladově efektivní snižování emisí, a způsoby, jakými může snížení emisí pomocí aplikace CCUS v jednom odvětví pomoci snížit emise v dalších odvětvích,“ dodala IEA v tiskové zprávě.</blockquote>

IEA zdůraznila klíčovou roli technologií pro zachytávání CO2 při přechodu k čistší energetice

V rámci snah o snižování emisí skleníkových plynů je kromě rozvoje obnovitelných zdrojů rovněž věnována čím dál větší pozornost možnostem zachytávání oxidu uhličitého ze spalin či přímo ze vzduchu. <a href="http://news.mit.edu/2019/mit-engineers-develop-new-way-remove-carbon-dioxide-air-1025" target="_blank" rel="noopener">Vědci z amerického MIT nyní představili novou metodu</a>, která dle jejich slov dokáže účinně pracovat s v podstatě libovolnou koncentrací plynu, a to i na úrovni koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře.
Většina postupů pro zachytávání oxidu uhličitého podle autorů nové metody vyžaduje na vstupu oxid uhličitý o vyšší koncentraci, jako například ve spalinách elektráren spalujících fosilní paliva. Přestože již existují technologie schopné pracovat i s nižšími koncentracemi CO2, nová metoda je podle vědců výrazně méně energeticky náročná a zároveň levnější.
Nové zařízení je v podstatě „velká baterie“, která svými elektrodami dokáže absorbovat molekuly oxidu uhličitého z plynu, který jí prochází a po nasycení elektrod dokáže oxid uhličitý následně uvolnit. Zařízení se tak podobně jako baterie nabíjí z proudících spalin či vzduchu a následně se vybíjí vypouštěním koncentrovaného CO2.
<iframe title="vimeo-player" src="https://player.vimeo.com/video/368583616" width="725" height="408" frameborder="0" allowfullscreen="allowfullscreen">﻿</iframe>
Při „nabíjení“ zařízení dochází k elektrochemické reakci na povrchu každé z elektrod, které jsou pokryté polyantrachinonem v podobě uhlíkových nanotrubiček. Technologie nevyžaduje vysoké teploty a tlaky a dokáže pracovat za pokojové teploty a  atmosférického tlaku.
<blockquote>„Největší výhodou této technologie oproti většině ostatních technologií pro zachytávání nebo absorbování uhlíku je binární povaha afinity adsorbentu k oxidu uhličitému,“ vysvětluje Sahag Voskian, vědecký pracovník MIT, který metodu vyvíjel v rámci svého doktorského studia.</blockquote>
Elektrody tak oxid uhličitý přitahují velmi silně či zcela vůbec. Jiné technologie pro zachytávání CO2 běžně vyžadují následné chemické procesy či jsou energeticky velmi náročné.
<blockquote>„Tato binární afinita umožňuje zachycení oxidu uhličitého z jakékoli koncentrace, včetně 400 ppm, a umožňuje jeho uvolnění do jakéhokoli nosiče, včetně 100% CO2,“ dodává Voskian.</blockquote>
Zachycený oxid uhličitý může být následně uvolněn do plynu procházejícím elektrodami při vybíjení, a to například právě do oxidu uhličitého, který může být následně použit například pro sycení nápojů. Podobně může být zachycený oxid uhličitý uložen či využit jako vstupní surovina pro výrobu syntetických paliv.
Ve srovnání s jinými technologiemi pro zachytávání oxidu uhličitého je nová metoda podle Sahaga Voskiana energeticky relativně nenáročná, kdy na zachycení jedné tuny CO2 vyžaduje zhruba 1 GJ energie. Jiné technologie dle nej vyžadují od 1 do 10 GJ v závislosti na koncentraci vstupujícího CO2.
Zdroj úvodní fotografie: MIT

Vědci z amerického MIT vyvinuli novou metodu pro zachytávání CO2 ze vzduchu

Těžební plošiny v Severním moři by po ukončení konvenční těžby ropy a zemního plynu mohly najít nové uplatnění. <a href="https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190808100348.htm" target="_blank" rel="noopener">Podle výzkumu vědců z Edinburské univerzity by místo nákladné demontáže bylo možné s menšími úpravami plošiny využít pro vtláčení a uskladňování oxidu uhličitého do hornin pod mořským dnem</a>.
Modernizace starých těžebních plošin na vtláčecí zařízení pro CO2 by podle vědců byla mnohonásobně levnější než jejich odstranění. Tato zařízení by mohla pod mořský povrch vtláčet jak CO2 vznikající při těžbě zemního plynu, tak CO2 z jiných zdrojů, například průmyslové výroby či výroby elektrické energie.
Vědci za pomoci počítačového modelu analyzovali data z ropného pole Beatrice ležícího zhruba 24 km severovýchodně od pobřeží Skotska. Modernizace těžebních plošin by podle studie stála desetinu toho, co jejich odstranění, které by mohlo vyjít na více než 260 milionů liber.
<blockquote>„Nákladné odstranění plošin je krátkozraké. Jejich opětovné využití pro skladování CO2 v horninách několik kilometrů pod mořským dnem je nejen levnější, ale také poskytne nákladově efektivní cestu ke snížení emisí Spojeného království, abychom dosáhli cíle nulových emisí v roce 2050,“ říká hlavní autor studie Jonathan Scafidi.</blockquote>
Podle vědců voda ve vytěžených ložiscích obsahuje stále velké množství zemního plynu. Ten by mohl být vytěžen a využit jako palivo či spálen na plošině k výrobě elektřiny. CO2 vznikající spalováním plynu by mohl být následně smíchán se slanou vodou z ložiska a bezpečně uložen několik kilometrů pod zemí.
<blockquote>„Naše studie jako první ukazuje, že těžba zemního plynu z mořské vody může být zkombinována se skladováním CO2 v Severním moři. Potenciální příjmy z prodloužení těžby zemního plynu v Severním moři by mohly v Británii nastartovat průmysl zachytávání a skladování oxidu uhličitého,“ říká Stuart Gilfillan, který studii koordinoval.</blockquote>

Ropné plošiny v Severním moři by podle vědců mohly v budoucnu pumpovat CO2 pod mořské dno

Projekty zachytávání uhlíku a jeho ukládání (CCS) se ve světě stále potýkají s technologickými a ekonomickými problémy. Spojené království, které bývá v Evropě často předkládáno za vzor dekarbonizace energetiky, své dřívější plány s CCS nakonec vždy zrušilo. Nově tamní vláda přichází s plánem na zachytávání, znovuvyužití a uložení CO2 (CCUS). Místo elektráren cílí především na chemický průmysl a plánuje do poloviny 20.let postavit funkční projekt.
Během následujícího desetiletí <a href="https://www.gov.uk/government/news/plan-to-enable-first-uk-carbon-capture-project-from-the-mid-2020s-announced-at-world-first-summit">plánuje</a> vláda Spojeného království spuštění prvního projektu zachytávání a ukládání uhlíku (<a href="http://oenergetice.cz/technologie/elektroenergetika/carbon-capture-and-storage-technologie-uskladnovani-co2/">technologie CCS</a>) z průmyslových podniků. Dřívější <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/skotsko-a-velka-britanie-investuji-do-ccs-technologie/">plány</a> spojené s technologií CCS počítaly s investicemi až ve výši jedné miliardy liber (29 mld. Kč). Velké naděje vkládané do projektů ovšem nakonec <a href="http://oenergetice.cz/elektrina/britska-vlada-neuspela-projektem-podpory-ccs-za-100-milionu-liber/">nebyly naplněny</a> z důvodu vysoké nákladnosti projektů.
<h2>Zachytávání uhlíku má být součástí moderního průmyslu</h2>
Podle <a href="https://www.gov.uk/government/news/plan-to-enable-first-uk-carbon-capture-project-from-the-mid-2020s-announced-at-world-first-summit">nového plánu</a> ministryně energetiky Claire Perryové by ve Spojeném království mělo do půlky 20. let vzniknout první zařízení na zachytávání, znovuvyužití a ukládání uhlíku (označováno jako CCUS &#8211;  carbon capture usage and storage). Výstavba zařízení spadá do akčního plánu vlády (<a href="https://www.gov.uk/government/topical-events/the-uks-industrial-strategy">Industrial Strategy</a>) pro modernizaci průmyslu. Oznámení přišlo 28. listopadu během prvního ročníku summitu World-first, který se konal ve skotském Edinburgu. Cílem summitu, kterého se zúčastnilo 50 lídrů z celého světa, bylo podpořit moderní technologie pro redukci emisí.
<figure id="attachment_1671" style="width: 512px" class="wp-caption aligncenter"><img class="size-medium wp-image-1671" src="http://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2015/04/CCS-storage-512x389.jpg" alt="" width="512" height="389" /><figcaption class="wp-caption-text">Snahou CCS (CCUS) technologie je uskladnit zachycený CO2 zpět pod zem.</figcaption></figure>
<h2>Přednost dostane průmysl</h2>
Dřívější plány počítaly se zachytáváním a skladováním uhlíku z elektráren. Díky výraznému růstu produkce z obnovitelných zdrojů (a poklesem výroby z fosilních zdrojů) ovšem došlo k přehodnocení strategie. Nově je prioritou zachytávání uhlíku z průmyslu (chemičky, rafinerie) a jeho následné druhotné využití. Dle vládních informací projevily o technologii zájem průmyslové podniky z oblastí Skotska, jižního Walesu, Humberside, Merseyside a Teesside.
<blockquote>
&#8222;Jde o podstatně vhodnější řešení. Na rozdíl od dřívějších pokusů počítá nový plán s rozložením mezi vícero druhů průmyslových oblastí.&#8220;
Stuart Haszeldine, profesor na Edinburské univerzitě
</blockquote>
Mezi významné projekty CCS ve Spojeném království <a href="https://actacorn.eu/about-act-acorn">patří například</a> terminál pro úpravu plynu (St Fergus Gas Terminal) nacházející se poblíž skotského města Aberdeen. Tento projekt obdržel kombinaci finanční podpory ze strany vlády Spojeného království, Skotska i EU.
<h2>Využití stávající infrastruktury</h2>
Nová Průmyslová strategie Spojeného království počítá s dodatečnou vládní podporou ve výši 20 milionů liber pro vybrané projekty CCUS. Jde o projekty, které dávají nové využití stávající infrastruktuře. Jedná se například o plynová potrubí v chemických provozech která by mohla být využita pro rozvod CO2.
CCUS technologie počítá i s dalším využitím zachyceného uhlíku. Ten by měl být dále prodáván na trhu. Není ovšem zatím jasné, kdo by mohl mít o takový produkt zájem. Jako jedna z možností je zvažován potravinářský průmysl. Konkrétně byly jako příklad zmíněny sodovkárny, které v Anglii nedávno zažily <a href="https://www.theguardian.com/business/2018/jun/26/beer-rationed-as-uks-food-grade-carbon-dioxide-runs-low">nedostatek</a> oxidu uhličitého.
<h2>Dosavadní projekty CCS budí rozpaky</h2>
Technologie CCS (případně CCUS) zatím nebyla nikde ve světě převedena do projektu, který by mohl být vzorem pro ostatní. Všechny projekty, které byly doposud zrealizovány, se potýkaly s <a style="font-size: 16px" href="http://oenergetice.cz/emise-co2/eu-neni-uspesna-komercnim-vyuziti-technologie-zachytavani-uskladnovani-co2/">problémy</a>, které byly dané technologickou náročností a vysokou cenou. 
Přesto se s technologií CCS do budoucna <a href="http://oenergetice.cz/emise-co2/ccs-ma-v-norsku-potencial-uspet-tvrdi-studie-ministerstva/">počítá</a> a je považována za nezbytnou součást budoucí nízkouhlíkové energetiky.
<blockquote>
&#8222;Dosažení mezinárodních cílů v oblasti klimatu je bez technologie CCUS prakticky nemožné&#8220;.
Fatih Birol, ředitel Mezinárodní energetické agentury (IEA)
</blockquote>