Ученые США предлагают закачивать био-нефть под землю.
В США нашли новый способ борьбы с изменением климата, используя то, что раньше помогало его усугублять. Ученые предложили закачивать углерод обратно под землю – в старые нефтяные и газовые скважины, которые десятилетиями служили для его извлечения в виде топлива. Вместо сложных технологий или фантастических решений они используют отходы ферм и лесов – стебли кукурузы, обрезки деревьев и другие остатки, превращая их в густую жидкость, называемую био-нефтью, передает inbusiness.kz со ссылкой на earth.com.
Био-нефть содержит углерод, ранее поглощенный растениями из атмосферы. Когда ее закачивают в заброшенные скважины, этот углерод оказывается надежно изолированным на долгие годы.
По всей стране насчитываются сотни тысяч пустующих нефтяных и газовых скважин. Многие из них не были правильно законсервированы и представляют экологическую угрозу. Их герметизация обходится примерно в 1 млн долларов за каждую. При этом ежегодно в США выбрасываются миллионы тонн растительных отходов – от кукурузных полей Среднего Запада до лесных массивов Запада страны.
«С одной стороны, есть эти неиспользуемые отходы. С другой – заброшенные скважины, которые нужно закрывать. Это случай, когда обильный ресурс встречает срочный запрос», – пояснил профессор Айовского государственного университета Марк Мба-Райт, руководивший исследованием.
В центре новой технологии лежит процесс быстрого пиролиза – нагревания высушенных растительных остатков при температуре свыше 1000 °F без доступа кислорода. В результате образуются три продукта: био-нефть, газ и биоуголь. Основная часть углерода содержится именно в био-нефти. Полученный газ идет на подогрев системы, а биоуголь можно продавать фермерам для улучшения почв.
«Одно из ключевых новшеств в том, что можно начать с компактных установок – размером с сельхозкомбайн или небольшую погрузочную машину. То есть система масштабируется снизу», – отметил Мба-Райт.
Команда ученых смоделировала сеть из 200 мобильных пиролизных установок, которые можно перемещать по сельским районам и перерабатывать отходы прямо на месте. Каждая установка способна обрабатывать около 10 тонн биомассы в сутки, производя био-нефть для временного хранения, а затем транспортировки к скважинам для закачки. Стоимость одной такой установки оценивается в 1,3 млн долларов.
Согласно расчетам, затраты на удаление углерода с помощью этой системы составляют около 152 долларов за тонну, что делает метод конкурентоспособным на рынке технологий улавливания СО₂. Для древесных отходов эта цифра может снижаться до 100 долларов за тонну. Чтобы заполнить одну скважину, требуется свыше 216 тыс. галлонов жидкости, что обеспечивает большие возможности для долговременного хранения углерода.
По оценкам исследователей, в США может находиться до 800 тыс. незадокументированных «бесхозных» скважин, тогда как федеральная программа на сумму 4,7 млрд долларов, принятая в 2021 году, нацелена лишь на 120 тыс. из них.
«Чем больше таких установок будет строиться, тем дешевле они станут. Срабатывает эффект обучения, когда массовое производство снижает и капитальные, и операционные расходы», – подчеркнул Мба-Райт.
Метод уже используется на практике. Стартап Charm Industrial из Сан-Франциско начал закачку био-нефти и заключил контракты с крупными компаниями, стремящимися достичь климатических целей и получить углеродные кредиты.
«Мы снова и снова слышим от наших партнеров: после внимательного анализа различных вариантов они приходят к выводу, что закачка био-нефти – один из наиболее качественных и экономически эффективных способов удаления углерода», – сказал Питер Райнхардт, генеральный директор и сооснователь Charm Industrial.
Charm профинансировала часть исследования Айовского университета, чтобы оценить потенциал технологии.
«Хотя в самой технологии сомнений не было, требовалось подтвердить, сколько углерода можно реально изолировать и насколько это экономически оправдано, – добавил Мба-Райт. – Есть множество шагов, которые нужно пройти, чтобы масштабировать процесс».
Эксперты отмечают, что этот метод сопоставим по эффективности с прямым улавливанием углерода из воздуха, но дешевле и дает дополнительные выгоды – переработку сельхозотходов, создание новых источников дохода для фермеров и рабочих мест для сельских сообществ.
«Исследователи Айовского университета показали, что использование кукурузных остатков для закачки био-нефти обеспечивает надежный продукт для долговременного удаления углерода, опережает другие технологии и открывает новые рынки для сельского хозяйства, одновременно поддерживая развитие сельской экономики», – подчеркнул Райнхардт.
Полное исследование опубликовано в журнале Energy Conversion and Management.
Источник: Inbusiness.kz
Оставить комментарий
