輝く新しいパイプの夢 - 炭素捕獲と貯蔵

発電所からの二酸化炭素の捕獲は難しくはないが高価だ。ノルウェーでの新しい計画はそれを安くすることを狙っている
 
ノルウェーのお気に入りの歌手の一人、ヘレン・ボクスルは、5月7日にモングスタッド石油精製所で高音を張り上げた時、彼女の後ろの壁が開いた。それは、首相やほかの高位の人々に巨大な輝く金属パイプの縺れを明らかにした。これらは世界最大で最新の二酸化炭素を捕らえる実験設備だ。
 
そのような捕獲は、人造の気候変動問題に対処する役に立つだろうと多くの人々が望んだ炭素捕獲貯蔵(CCS)として知られる3段階の過程の第一部だ。ほかの二つの段階は、とらえたガスを岩がそれを閉じ込める場所に向かって送るのと、それから実際にそこに閉じ込めることだ。もし世界がその帰結を避ける一方で化石燃料を燃やし続けるのならば、たくさんのCCSが必要となるだろう。発電所から排出されたり、鉄やセメントを作る過程で大気中に出たりするCO2を保つほかの良い方法はない。安全の限界だと広く合意されている2℃を上回る地球温暖化を止めるために、二酸化炭素の排出は2050年までに半分にならなければならない。これらの問題を監視する国際機関の国際エネルギー機関によれば、CCSは削減の1/5を管理する最も安い方法だろうという。
 
これをするためには、2020年までに100のそして2050年までに3,000の捕獲設備を建設する必要がある、とその機関は計算する。それは問題だ。なぜなら、今のところそれはたった8つしかなく、そのどれも発電所に取り付けられていないからだ。ほかの28が、ほとんどが北アメリカで、現在建設中か計画されている。しかし、5月1日にアルバータでの計画に起こってように、そのいくつかは取り消されそうだ。CCSは、それ故に、脱出速度に達するまでには困難を抱えている。
 
それは、それが難しいからではない。例えば、1996年から、ノルウェー最大の石油会社スタットオイルは、北海のシュレイプナー油田から抽出された天然ガスの一部をなすCO2を捕獲し、貯めている。むしろ、その過程はそうでなければ発電する必要がなかったたくさんの電力を消費しており、それは皮肉でそれを高価なものにする。したがって、モングスタッドのような実験は、改善し、安くするために必要となる。
 
 
 
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もっとも一般的な捕獲技術は、アミンか炭化アンモニウムの溶液にガスを通すことを伴う。これらはCO2と反応し、カルバミン酸塩と重炭酸塩と呼ばれる溶けやすい薬品を形成する。(ほとんどが窒素である)排気の残りは、安全に大気中に発散できる。一方、炭素のたっぷり入った溶液は、別の容器でそのCO2の重荷を解放するために処理される。そのCO2はそれから輸送し貯められ、アミンか炭化アンモニウムはそうして自由になり、再利用される。
 
そのすべてはよくできており、もし平均的な石炭型の発電所に取り付けられればこの過程がその発電所の生み出したエネルギーの1/4を使うかもしれないことを除けば、一級品だ。この問題について研究しているマサチューセッツ工科大学の化学技術者ハワード・ヘルツォグによれば、それは貯められる炭素1トンにつき50-100ドルの費用が掛かることを示唆するという。二酸化炭素は時に、部分的に枯渇した油田に注入しより多くの石油をそこから取り出すために石油会社に売ることができるかもしれない。その利用法では、それは高くともトン当たり40ドルだ。しかし、多くのCO2はほぼ枯渇しかけた油田のそばでは作り出されておらず、そしていずれにしてもCCSが広がればその価格は確かに下がるだろう。あれやこれやで、その技術は、それが重要になるならば、補助される必要があるだろう。
 
2000年代の終わりに、アメリカの2009年の景気刺激策の30億ドルを含んだ。CCSへの関心ラッシュがあった。しかし、多くの計画が今では取り消されている。開発者が政府の彼らの支援に対する関与に信頼を失ったり、その費用が予想していたよりも高いことが判明したりしたためだ。ノルウェー政府とスタットオイル、シェル、そして南アフリカのサソルといった石油会社による10億ドルの共同開発であるモングスタッドは、実際に開業した珍しい例なのだ。それ故に大騒ぎなのだ。
 
その施設自身は、何が起こっているか監視する4,000以上の器具がついた二つの捕獲工場からなっており、年間に8万トンの炭素を処理する能力がある。これらの工場は、精製工場の排気管に、そしてまた、近くのガス式発電所に接続される。それは運営者に、違った流量率と3.5%から14%の間のどこかで微調整されうる炭素濃度(それはほぼ石炭型の発電所と同じものだ)について実験させる。
 
運営者は捕獲技術それ自身についても実験するだろう。二つのうちの一つの工場で、ノルウェーの会社のアカー清浄炭素は、新しいアミン溶液を試すのに14か月あるだろう。別の工場ではフランス社のアルストムが炭化アンモニウムの過程を試すのに18か月かける。
 
アミンと炭化アンモニウムに基づいたCCSは、しかしながら、それをする唯一の方法ではない。ガス化と酸化燃焼と呼ばれる二つの別の技術がある。それは空気ではなく純粋な酸素と石炭を反応させ、それ故に埋める前にほとんど処理を必要としない排気を生み出すものだ。前者は石炭、酸素、そして蒸気を使い、燃焼可能な水素を生み出す。後者は石炭を直接燃やす。酸素の純化し、蒸気を上げるが、どちらもエネルギーを消費する。そしてガス化はまた、あつらえの工場を必要とする。ほかのやり方とは違って、それは既存の発電所に取り付けることはできない。
 
結論は、ただ飯はないということだ。もし人々が炭素捕獲と貯蔵に真剣ならば、彼らはそれに対して支払わなければならないだろう。モングスタッドのような施設ができる最善のことは、その食事をできるだけ安くすることだ。
 
 
発行日: 
2012-05-12
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