Reducer kuldioxidemissioner med industriel kulstofstyring

Presset for at adressere klimaforandring har sat fokus på industrielle kuldioxidemissioner i hele verden. Selvom det er essentielt for liv for jorden, bidrager denne overflod af atmosfæriske drivhusgas som følge af menneskelig aktivitet til den globale opvarmning.

Som et resultat heraf ansporer industrien i stigende grad til undersøgelse af afbødningsmuligheder, drevet af flere reguleringer, stigende interessentkontrol og den voksende forståelse for, at miljømæssig ansvar er en etisk komponent af at drive virksomhed.

Tilskyndelsen til kulstofemissionsstyring drives af menneskehedens samlede mission om at reducere klimaforandringerne. Som resultat heraf implementerer regeringer i stigende grad stringente reguleringerer på højpåvirkningsprocesser. Parisaftale-milepælen, som blev ratificeret af 196 partier i 2015, opsatte et globalt mål om at begrænse opvarmningen til 1,5°C (34,7°F) over de præindustrielle niveau. At holde temperaturerne indenfor dette område forudsætter en estimeret drivhusgas- emissionsreduktion på 45% i 2030 og mange nettonuloperationer i 2050.

Til understøttelse af denne globale ambition fremspirer regional lovgivning, der prisfastsætter kulstof, såsom US Clean Air og Inflation Reduction Acts, sammen med EU's Europæiske Klimalov og Emissionshandelssystem. Disse metoder kræver forudsætter, at industrierne reducerer deres kulstofaftryk ved at overbevise virksomheder til at indberegne emissionsomkostningerne i deres virksomhedsbeslutninger.

Udover reguleringer skaber andre drivkrafter også fokus på kulstofstyringsstrategiteknologier i industrien inklusive:

• Virksomheders nettonulemissionsmål: Mange virksomheder sigter mod efterlevelse af globale mål og interessentforventninger ved at opsætte ambitiøse nettonulmål. Opnåelse af disse milepæle kræver måling, sporing og rapportering af missionsdata.
• Forsyningskædeefterlevelse: Førende virksomheder, som er forpligtet på bæredygtighed, opstiller lignende forventninger til deres forsyningskæder til demonstration af deres egne kulstofemissionsindsatser. Nødvendig måling inkluderer definering og rapportering af mål til lettelse af risikoen forbundet med tabet af værdifuld virksomhedspartnerskaber.
• Kulstofmarkedet: Det frivillige kulstofmarked yder et økonomisk incitament til kulstofreduktion, hvilket giver virksomheder mulighed for at kompensere for deres emissioner ved at købe kulstofkreditter, der finansierer andre kulstoffangstprojekter.
• ESG: Investorer bliver i stigende grad opmærksomme på de finansielle risici forbundet med klimaforandring, og nogle kræver gennemsigtighed og handling fra virksomhederne, som de investerer i. ESG-faktorer er blevet mere almindelige i løbet af det sidste årti, og virksomhedsmæssige bæredygtighedsydelse ses ofte som en afgørende indikator på langsigtet virksomhedsværdi og styrke. Organisationer med robuste kulstofsstyringsstrategier er bedre positioneret til at tiltrække investeringskapital, håndtere omdømmemæssige risiko og få en konkurrencefordel i en verden, hvor miljøforvaltning værdsættes i stigende grad.

Kulstoffangst, udnyttelses- og lagringsindsatser (CCUS) tager en anden tilgangsmåde end traditionelle afbødningsstrategier, der fokuserer på fuld emissionsreducering. De sigter mod at fange kuldioxidgas fra store punktkilder, hvorefter det udbyttes til skabelse af værdifulde produkter eller lagres sikkert for at forebygge miljømæssige skade i forbindelse med frigivelse. Hver af disse tre komponenter modnes hurtigt, og nye effektivitetsforbedrende metodologier dukker løbende op.

Processen for kulstoffangst involverer fjernelse af CO₂ fra en processtrøms gasudslip for at forebygge udledning til atmosfæren. Der findes forskellige udførelsesmetoder, som hver især præsenterer forskellige fordele og udfordringer, og som befinder sig på forskellige stadier af teknologisk modenhed.

Postforbrændingsfangst er den mest modne og bredest tilgængelige metode, der fokuserer på fangst af kuldioxid fra forbrændingsgas produceret af kraftværker og industrielle faciliteter, nedstrøms for fossil brændstofforbrænding. Aminer er almindeligt anvendte som opløsningsmidler til absorbering af kuldioxid fra gasstrømmen.

Mens denne metode er effektiv til indfangning af en stor kuldioxidmængde, er det en energiintensiv metode, der kræver en betydelig mængde varme til aminopløsningsregenerering. Dette har en negativ påvirkning på den overordnede anlægs- og proceseffektivitet. Hvis strømmen genereres fra afbrænding af fossile brændstoffer, forstærkes den negative effekt.

Præforbrændingsfangst opsnapper derimod kuldioxid opstrøms i processen. Baseret på CO₂-koncentrationen kan aminbaseret fangst eller andre teknologier anvendes.

Udnyttelses-komponenten af CCUS leverer muligheden for at rekarakterisere fanget kuldioxid fra et affaldsprodukt på vej til lossepladsen til et salgsbart produkt.

Forøget olieindvinding (EOR) er et eksempel herpå. Fanget kuldioxid injiceres i udtømte olie- og gasreservoirs til forøgelse af olieproduktion med samtidig lagring af CO₂ i undergrunden. Denne metode kræver dog nøje monitorering for at afbøde potentielle miljømæssige risici forbundet med kuldioxidlækage eller inducerede stigninger i seismisk aktivitet.

CO₂ kan også udnyttes som råvare til produktion af en bred række værdifulde materialer inklusive beton, plast og brændstoffer. Denne tilgang tilbyder et bæredygtigt alternativ til traditionelle fossile brændstofbaseret fremstilling. Dets succes afhænger dog af markedsbehovet, reducerede omkostninger og produktets samlede miljømæssige påvirkning.

Fanget kulstof kan også hjælpe med at dekarbonisere den kemiske industri ved at skabe værdifulde produkter såsom polyurethaner. Denne cirkulære økonomitilgang er lovende, men konkurrence med traditionelle fossilbaseret produktion er fortsat besværligt på grund af omkostninger.

Når kuldioxid ikke kan genanvendes på grund af teknologiske eller omkostningsbegrænsninger, skal det lagres permanent i undergrunden for at forhindre udslip til atmosfæren. Geologisk lagring er den mest modne og bredt anvendte metode til sekvestrering af kuldioxid. Det kræver gasinjicering i undergrunden i nøje udvalgte geologiske formationer. Udtømte olie- og gasreservoirs, dybe saltvandsmagasiner og saltdome er typiske valg til langsigtet kulstoflagring. Disse geologiske formationer meget stor og sikker lagring takket være uigennemtrængelige dækbjergartslag, som forhindrer CO₂-udslip til atmosfæren.

Sikker og permanent kulstoflagring kræver grundig områdeevaluering, avancerede monitoreringssystemer og solide reguleringer. Disse metoder er med til at adressere potentielle risici såsom kuldioxidlækager, seismisk stigning og grundvandsforurening. Mens geologisk lagring forbliver den mest levedygtige løsning for den overskuelige fremtid, udforsker forskere fortsat alternative lagringsmetoder.

Mineralsk karbonering efterligner for eksempel naturlige geologiske processer ved at reagere CO₂ med elementer i jorden til formning af stabile karbonatmineraler, hvilket effektivt fastlåser kulstof i lange perioder. Selvom langtidslagring udviser et stort potentiale, kræver denne metode betydelig energi og møder forhindringer i form af omkostninger, skalerbarhed og ressourceadgang.

CCUS øger levedygtigheden, men dets brede adoption hindres dog stadig af flere faktorer. Først og fremmest kræver CCUS-teknologier betydelig kapitalinvestering. Opskalering af CCUS til betydningsfuld påvirkning af de globale emissioner kræver samarbejde i kombination med væsentlige investeringer i ny infrastruktur inklusive rørledninger, lagring og transportnetværk.

Fangst og komprimering af CO₂ kræver en betydelig mængde energi, som potentielt kan udligne nogle af emissionsreduceringsfordelene. Det er derfor utroligt vigtigt at forbedre energieffektiviteten af CCUS-teknologier til fremme af den miljømæssige fordel.

Derudover er der bekymringer om offentlighedens opfattelse af CCUS, der skal adresseres, særligt i forhold til kuldioxidlækage fra geologisk lagring. Udvikling af robust infrastruktur og implementering af strenge reguleringer er afgørende for at håndtere risici forbundet med industrielle emissioner, når offentlighedens tiltro skal vindes.

Håndtering af CO₂-emissioner udgør udfordringer i sig selv, men passivitet kan medføre endnu flere forhindringer, der skal overvindes. Da en drivhusgas udledes til atmosfæren, bidrager kuldioxid til klimabekymringerne. CCUS-teknologier tilbyder en metode til eliminering eller afbødning af dets påvirkning. På trods af sit potentiale er der meget arbejde, der skal gøres for at implementere effektive fangstmetoder og effektivisere udnyttelsesstrategier.

Udvikling af brugsanvendelser kræver løbende samarbejde mellem regeringer og industrien, men som kulstofstyringsteknologier modnes, og økonomier realiseres i stor stil, forventes omkostningerne at falde betydeligt. Dette vil øge den økonomiske levedydighed af en cirkulær kulstoføkonomi.

Udforskning af innovative teknologier såsom CCUS, optimering af eksisterende processer til energieffektivitet og investering i genanvendelige energiressourcer er afgørende skridt for alle industrielle organisationer til reducering af kulstofemissioner. Som behovet for lavkulstofsløsninger vokser, kan virksomheder, der håndterer kuldioxid på effektiv vis, få en konkurrencemæssig fordel. Dette inkluderer tiltrækning af investorer og opbygning af et stærkt bæredygtighedsrenommé.