Compartir infraestructura para transportar y almacenar dióxido de carbono capturado (CO2) las emisiones en múltiples instalaciones industriales podrían reducir los costos en más del 60% y reducir la construcción de tuberías en más del 75% en Luisiana, según una nueva investigación dirigida por ingenieros del Centro Andlinger para la Energía y el Medio Ambiente.
El equipo de investigación modeló óptimocaptura de carbono, transporte yalmacenamientodiseños de red en el estado, destacando las ventajas de la infraestructura compartida sobre la de un solo usuariotuberíaaproches.También demostraron cómo el CO2Las redes de transporte y almacenamiento podrían diseñarse para evitar comunidades históricamente sobrecargadas y desatendidas.
el equipopublicadosus hallazgos en un artículo titulado "Design Insights for Industrial CO2Sistemas de captura, transporte y almacenamiento", el 6 de agosto enCiencia y tecnología ambientales.
Tecnologías de captura y almacenamiento de CO industrial2Las emisiones han existido durante décadas.Aún así, sólo un puñado de instalaciones industriales de captura de carbono en todo el mundo están actualmente en funcionamiento.En la mayoría de las situaciones, los costos de instalación de dichas instalaciones son mayores que el valor que proporcionan.
"El desafío con la captura y almacenamiento de carbono es quién debería pagar los costos adicionales", dijo el coautor Eric Larson, ingeniero de investigación senior en el Centro Andlinger para Energía y Medio Ambiente y líder del Grupo de Análisis de Sistemas Energéticos."Es una cuestión de economía más que de viabilidad técnica".
En las pocas operaciones existentes, la instalación industrial ha instalado su propio sistema de captura de carbono y ha dispuesto de forma independiente una tubería dedicada para transportar el CO capturado.2a un sitio para su inyección en una formación de almacenamiento subterránea dedicada.
Compartir la infraestructura de transporte y almacenamiento es una oportunidad para reducir los costos de las instalaciones individuales.También es una forma de reducir el impacto sobrecomunidades localesy ecosistemas minimizando la instalación de nuevas tuberías subterráneas necesarias para el CO2transporte y reduciendo el número de sitios necesarios para el almacenamiento subterráneo.
Los investigadores también identificaron la infraestructura compartida como una oportunidad para abordar consideraciones de equidad asociadas con la transición energética.
En comparación con las redes de tuberías estatales óptimas diseñadas sin restricciones, los diseños de redes restringidos para evitar comunidades históricamente desfavorecidas dieron como resultado una reducción del 82 % en las tuberías que atraviesan esas comunidades, mientras que solo aumentaron el tamaño total de la red de tuberías en un 3 %: una reducción de más del 72 % enconstrucción de tuberías en comparación con cada instalación que construye su propia tubería dedicada.
"Es completamente factible diseñar redes de tuberías para minimizar la carga sobre las comunidades que han soportado muchos de los impactos negativos para la salud y el medio ambiente asociados con vivir cerca de CO2-instalaciones industriales con emisiones", dijo el primer autor Tubagus Aryandi (Arya) Gunawan, investigador postdoctoral en el Centro Andlinger para la Energía y el Medio Ambiente.
Si bien compartir la infraestructura de transporte y almacenamiento de carbono está lejos de ser una práctica estándar, Larson dijo que las recientes inversiones federales para crear centros de energía limpia (grupos de instalaciones industriales cercanas e infraestructura de energía limpia) podrían aumentar las perspectivas de coordinar la infraestructura entre las instalaciones.
Por ejemplo, muchos de los centros regionales de hidrógeno limpio seleccionados para recibir apoyo federal a través de la Ley de Empleo e Inversión en Infraestructura de 2021 planean producir cantidades significativas de hidrógeno a través de la reforma del gas natural con la captura de carbono asociada.
Al mismo tiempo, la Ley de Reducción de la Inflación de 2022 proporciona un crédito fiscal para la captura de carbono (45Q) de hasta 85 dólares por tonelada métrica de CO secuestrado.2."El gobierno federal está fomentando una mayor cooperación entre industrias a través de la idea de crear centros, y también vemos que invierte en la captura de carbono como tecnología", dijo Larson.
"Existe un potencial significativo para la sinergia entre los incentivos federales y el ahorro de costos al compartir infraestructura".
Incluso con nuevos incentivos e infraestructura compartida, los investigadores dijeron que las consideraciones económicas seguirán siendo una preocupación para muchas instalaciones.Para reducir aún más los costos, señalaron investigaciones adicionales quepublicadoen enero enEnergía Aplicadaque propone que podría valer la pena pensar en compartir no sólo la infraestructura de transporte y almacenamiento sino también las plantas de captura de carbono entre múltiples empresas cercanas.instalaciones industriales.
En ese trabajo, el equipo encontró que los costos de capturar CO2dominan los costos de transporte y almacenamiento, lo que sugiere que la infraestructura de captura compartida, si bien plantea sus propios desafíos logísticos, podría tener un impacto enorme en la mejora de la economía de nuevos proyectos.
Los investigadores también señalaron otros beneficios de los sistemas de captura de carbono y las redes de tuberías compartidas que no cuantificaron en sus modelos, como la mejora de la calidad del aire local y los beneficios de salud asociados para las comunidades cercanas, que son formas adicionales en que los sistemas de captura de carbono pueden proporcionar valor más allá de la economía..
Y aunque el equipo de investigación advirtió que sus resultados reflejan las características geoespaciales únicas de Luisiana, explicaron que su metodología subyacente podría aplicarse a cualquier región de interés.
"Elegimos Luisiana porque tiene una alta concentración de industria existente y una de las mejores geologías para el almacenamiento subterráneo de carbono, por lo que pensamos que podría ser un pionero en la instalación de sistemas de captura de carbono a gran escala", dijo Gunawan."Pero nuestro enfoque fundamental es ampliamente generalizable".
Más información:Tubagus Aryandi Gunawan et al, Ideas de diseño para sistemas industriales de captura, transporte y almacenamiento de CO2,Ciencia y tecnología ambientales(2024).DOI: 10.1021/acs.est.4c05484
Tubagus Aryandi Gunawan et al, Captura, transporte y almacenamiento compartido de COâ para descarbonizar grupos industriales,Energía Aplicada(2024).DOI: 10.1016/j.apenergy.2024.122775
Citación:Las redes compartidas de captura de carbono reducirían costos y reducirían las perturbaciones en las comunidades locales (2024, 16 de septiembre)recuperado el 16 de septiembre de 2024de https://techxplore.com/news/2024-09-carbon-capture-networks-disruptions-local.html
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