Skuteczna redukcja emisji CO2 dla stalowni przemysłowych
Zmniejszenie emisji dwutlenku węgla (CO2) — głównej przyczyny globalnego ocieplenia — ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia celów neutralności klimatycznej(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Aby zatrzymać globalne ocieplenie na poziomie nie wyższym niż 1,5°C — zgodnie z postanowieniami porozumienia paryskiego(odnośnik otworzy się w nowym oknie) — emisje muszą zostać zmniejszone o 45% do 2030 r., a do 2050 r musi zostać osiągnięta zeroemisyjność netto. „Istnieje realne ryzyko, że nie osiągniemy tego celu na czas” — zauważa koordynator projektu C4U(odnośnik otworzy się w nowym oknie), Haroun Mahgerefteh z University College London(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Musimy coś zrobić, a jedną z rzeczy, które możemy, jest wzięcie na celownik głównych emitentów”.
Wychwytywanie CO2 ze źródeł przemysłowych
Produkcja stali, która odpowiada za około 8% wszystkich emisji przemysłowych, jest tego najlepszym przykładem. Przekształcenie surowców w stal wymaga dużej ilości energii, a w procesie tym wytwarzane są ogromne ilości CO2. Na każdą tonę stali przypadają dwie tony emitowanego CO2. Celem finansowanego ze środków UE projektu C4U było pokazanie, w jaki sposób technologie wychwytywania, utylizacji i składowania dwutlenku węgla (CCUS) mogą być stosowane na dużą skalę w celu znacznego zmniejszenia emisji CO2 w przemyśle stalowym. Techniki CCUS działają poprzez wychwytywanie CO2 ze źródeł przemysłowych — lub bezpośrednio z atmosfery — i tam, gdzie to możliwe, przekształcanie go w użyteczne produkty, lub trwałe składowanie w zamkniętych składowiskach geologicznych, co zapobiegnie jego uwolnieniu do atmosfery. „Wyzwaniem jest zrobienie tego na dużą skalę w opłacalny sposób, który nie szkodziłby środowisku” — zauważa Mahgerefteh. „Ponadto CO2 jest wytwarzany w kilku punktach stalowni, a jego skład i jakość mogą się różnić. Dlatego potrzeba więcej niż jednej technologii CCS”.
Przystępne cenowo i przyjazne dla środowiska techniki wychwytywania i składowania dwutlenku węgla
W ramach projektu C4U opracowano dwie zaawansowane techniki wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS), które mają być przystępne cenowo i przyjazne dla środowiska. Technologie te, znane jako DISPLACE i CASOH(odnośnik otworzy się w nowym oknie), usuwają cząstki stałe lub inne ciała stałe ze strumieni gazu w podwyższonych temperaturach, często przekraczających 400°C, i mogą wychwytywać do 90% CO2 wytwarzanego w zakładzie. Zwiększono skalę obu technologii i zademonstrowano je w dwóch zakładach w Hiszpanii i Szwecji. Podłączono je do rzeczywistych strumieni CO2 pochodzących ze stalowni, aby pokazać skuteczność i wykonalność integracji obu technik na skalę przemysłową. Projekt miał również wykazać, że ciepło odzyskiwane w bardzo wysokich temperaturach może być wykorzystywane w energożernych procesach w stalowniach (tj. w piecach do ponownego nagrzewania i wytwarzania energii bez emisji CO2) oraz pomóc w dekarbonizacji innych energochłonnych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) procesów w zakładzie.
Korzyści społeczne skutecznych technologii CCS
Projekt C4U przedstawił również korzyści społeczne wynikające z przystępnych cenowo i skutecznych technologii CCS. Zorganizowano prezentacje, konferencje i warsztaty, często z udziałem społeczeństwa. „Musimy mieć silne narracje, aby włączyć w te działania społeczeństwo” — podkreśla Mahgerefteh. W ramach projektu opracowano również modele biznesowe w celu zapewnienia, że przedstawiciele branży też będą zainteresowani. „Ta technologia wymaga znacznych nakładów inwestycyjnych, więc skupiliśmy się na poszukiwaniu źródeł, z których mogłyby one pochodzić” — dodaje Mahgerefteh. Przyjrzano się również innym kwestiom, takim jak wydajny i bezpieczny transport CO2. Po ukończeniu projektu C4U obie technologie stały się dostępne w formie licencji i są w trakcie przekształcania w produkty opłacalne komercyjnie. „To, wraz z otrzymaniem tytułu brytyjskiego krajowego zwycięzcy w kategorii Mission Innovation Outstanding Projects na konferencji COP29(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w listopadzie 2024 r., jest wyraźną miarą sukcesu projektu” — mówi Mahgerefteh.