Andra skottet på kolavskiljning från kolbrännare för att återuppliva oljereservoaren i Texas

Ser tillbaka på Petra Nova.

Petra Nova var en CCS demonstration från Houston, med stöd av den amerikanska federala regeringen. CCS står för carbon capture and storage. Vid Petra Nova fångades CO2 från ett koleldat kraftverk och injicerades i ett gammalt oljefält för att öka oljeproduktionen. Det federala stödet kom i form av löften om att spara kol.

Ägare till Petra Nova var NRG och JX Nippon, ett japanskt företag. Oljefältet drevs av Hilcorp Energy med hjälp av en process som kallas förbättrad oljeåtervinning, där CO2 fungerar som tvål för att mjuka upp och pressa ut den återstående oljan ur berget det var fångat i.

Med start 2017 verkade Petra Nova i 3 år och hävdades att fånga upp världens största CO2-volymer från en koleldad skorsten. Petra Nova återvann 92 % av CO2 från avgaserna. Det visade också att hela processen med ökad oljeutvinning var lönsam i kommersiell skala - om oljepriset var tillräckligt högt.

Men företaget var dyrt och kostade cirka 1 miljard dollar med 195 miljoner dollar som betalades av den amerikanska regeringen. Det var en teknisk framgång men när oljepriset sjönk under 50 dollar/fat lades projektet på hyllan 2020. Detta var en besvikelse och dåvarande energiministern, Rick Perry, beklagade att det var som att försöka rädda kol via CCS. kastar jello mot en vägg och hoppas att mycket av det skulle fastna.

NRG sålde sin andel på 50 % till Nippon för 3.6 miljoner dollar i slutet av 2022. Till detta pris såg det ut som en stöld. Nippon är nu ensam ägare. Nippons mål är att hjälpa dess moderbolag, Eneos Holdings, att bli koldioxidneutrala år 2040. Det är oklart om Hilcorp kommer att vara inblandat.

Fyra hinder för CCS.

I den större bilden av CCS finns fyra hinder för att rädda kol- och kolkraftverk, som nystarten av Petra Nova.

Hinder 1: Att fasa ut kol föredras av många, eftersom det är ett så smutsförbrännande bränsle som leder till föroreningar för både den nedre (smog) och övre (växthusgaser) atmosfären. COP26 i Glasgow avslutades när 197 nationer av 200 deltagare enades om formuleringen för att "fasa ner" kol.

Kina och Indien, båda användare av stora mängder kol, och tre andra nationer hade tryckt tillbaka på formuleringen "fasa ut" av kol inom bara den sista timmen av konferensen, eftersom de vill tillhandahålla billig kraft till nya industrier och för att flytta enorma befolkningar till en högre levnadskvalitet – precis som väst hade gjort för decennier sedan.

Hinder 2: USA och världen har lagringskapacitet för CCS som kan hålla i tusentals år. Men enligt Rystad Energy kommer världen att behöva injicera ~9 miljarder ton CO2-ekv per år till 2050. Detta skulle kräva 20% tillväxt jämfört med året innan i decennier att expandera från nuvarande injektioner.

An enorm ny industri för CCS kommer att behöva skapas — åtminstone lika stor som den nuvarande olje- och gasindustrin och möjligen dubbelt så stor. Fossila bränslen och en CCS-industri tillsammans kommer att bli för krånglig och dyr och därför opraktisk för energiföretag att hantera jämfört med att utveckla förnybar energi.

Hinder 3: CCS-processen är komplicerad och dyr. Först måste du separera CO2 från andra gaser i avgaserna från det brinnande kolet. För det andra måste CO2-gaser renas, komprimeras och transporteras, förhoppningsvis via pipeline, till ett lämpligt gammalt oljefält (det finns gott om dem i USA och världen). För det tredje måste CO2 injiceras mer eller mindre kontinuerligt av brunnar som är djupare än 3000 fot. För det fjärde behöver CO2 en garanti för att den inte kommer att läcka genom berggrunden och förorena akviferer.

USA:s DOE har spenderat mer än 1 miljard dollar för att studera kolavskiljningsprojekt sedan 2009, enligt GAO (Government Accountability Office) 2021. Trots varierande framgångar misslyckades 8 av 11 projekt, och de flesta av dessa var fokuserade på kolkraftverk.

Hinder 4. Klimatfördelarna med ett CCS-projekt som Petra Nova under sin första livstid undergrävs om CO2-injektionen används för att förlänga livslängden på ett oljefält. Den ökade oljeproduktionen, när den förbränns, leder till ökade utsläpp av växthusgaser (GHG) som motverkar de utsläpp som sparas från förbränning av kol.

Storoljans perspektiv.

Även om olje- och gasindustrin inte är fokuserad på kol, har de stora intressen av att bevara sin olje- och gasproduktion, vilket innebär att ta itu med de växthusgaser som orsakas av förbränning av olja och gas. Enbart olje- och gasindustrin står för 57 % av världens energi och 50 % av världens växthusgaser.

Men vinster från storolja har precis rapporterats för hela 2022, och de är långt över toppen under ett år då oljepriserna i genomsnitt uppgick till cirka 100 USD/fat och gaspriserna var högre än under det föregående decenniet.

Alla supermajorerna gjorde rekordvinster 2022, med de sex bästa som tjänade ungefär 220 miljarder dollar totalt och mer än fördubblade vinsten under det näst största året, 2018. 220 miljarder dollar är en Fort-Knox bank full av pengar som delvis kan investeras i förnybar energi. ExxonMobilXOM
var topp på 59 miljarder dollar, ner till Equinor på 23 miljarder dollar.

Som med de flesta storföretag är huvudmålet att göra vinst, och vinsterna ökar när världen kräver mer olja och gas. CCS ses som en utrymningslucka eftersom det tillåter big-oil att fortsätta sin produktion av olja och gas, med alla dess fördelar av energisäkerhet, jobb och billig bensin – särskilt motiverat med Rysslands krig mot Ukraina.

ExxonMobil lagrar 9 miljoner ton CO2 varje år, vilket motsvarar 11 miljoner bilavgasutsläpp varje år. De LaBarge CCS-verksamhet i Wyoming fångar upp nästan 20 % av all mänskligt tillverkad CO₂ fångas i världen varje år.

Från och med 2022 planerar företaget att investera 3 miljarder USD i 20 nya anläggningar för avskiljning och lagring av koldioxid, och 15 miljarder USD under 6 år i planer med låga koldioxidutsläpp inklusive väte och biobränslen samt CCS. De har också föreslagit en plan på 100 miljarder dollar för att distribuera CCS i ett joint venture med ett stort antal Gulf Coast-företag.

Kina och Indien.

Kols "fas ned" ersatte "fas ut" på uppdrag av Indien och Kina vid COP26. Under sin historia drev kol industriell expansion och hjälpte till att få miljoner människor ur fattigdomen eftersom det gav billig och pålitlig energi. Det gör det fortfarande i Indien och Kina som försöker göra de ekonomiska språng som USA och väst gjorde för flera år sedan.

En potentiell vinnare skulle vara att Petra Nova återstartar för att skapa ett billigt och effektivt sätt att fånga upp CO2 från de hundratals och tusentals koleldade kraftverk som används av Kina och Indien och andra underutvecklade länder.

Detta skulle kunna göra det möjligt för sådana nationer att föra fram sina försenade mål om nettonollutsläpp av växthusgaser: för närvarande 2060 för Kina och 2070 för Indien, jämfört med 2050 baserat på Parisöverenskommelserna 2015.

Takeaways.

CCS-kostnaderna är höga och kommer sannolikt att kräva en koldioxidprissättning eller annan mekanism för att främja deras tillämpning. Infrastrukturnotan i USA har öronmärkt 12 miljarder dollar och Inflation Reduction Act har ökat skattelättnader, som incitament för CCS-utveckling i USA.

Trots detta kommer kostnaden för att producera fossila bränslen i kombination med CCS att göra fossila bränslen dyrare än förnybara.

Så småningom efterfrågan på fossila bränslen kommer att falla i USA och världen på grund av elektrifiering av fordon och förnybar energi som ersätter fossila kraftverk, och detta kommer att minska behovet av CCS.

Kolavskiljning och lagring kommer inte att kunna rädda den amerikanska olje- och gasindustrin i sin nuvarande form. Men en återstart av Petra Nova kan öppna en dörr för att minska koldioxidutsläppen från mängder av kraftverk i Kina och Indien som för närvarande säger att de inte ens kommer att komma i närheten av att uppnå nettonollutsläpp till 2050.