Улавливание и хранение углерода или кратко УХУ (от англ. Carbon capture and storage (CCS)) это стартапы, сосредоточенные на разработке технологий улавливания и хранения углерода, способны сократить выбросы парниковых газов и смягчить последствия изменения климата. Такие стартапы, как CarbonCure Technologies или Climeworks, являются интересными и многообещающими начинаниями в этой области.
Первый создает технологии удаления углерода из оборота в природе, путем ввода переработанного CO₂ в свежий бетон для снижения его углеродного следа, но без ухудшения эксплуатационных характеристик самого бетона.
После введения CO₂ проходит процесс минерализации и он, если не навсегда, то очень надолго закрепляется в бетоне. Что позволяет говорить об экономических и климатических выгодах производителей бетона.
Второй стартап Climeworks AG родом из Швейцарии специализируется на технологии улавливания углекислого газа напрямую из воздуха. Компания фильтрует CO₂ непосредственно из окружающего воздуха с помощью процесса адсорбции-десорбции. Удаление углекислого газа, таким образом, Climeworks называет процесс отделения и фильтрацию CO₂ из окружающего воздуха для последующего подземного хранения.
Почему улавливание и хранение углерода важно?
Улавливание и хранение углерода имеет большое значение, поскольку оно может помочь сократить выбросы парниковых газов в результате промышленных процессов, таких как производство электроэнергии, цемента и стали. УХУ ставит своей целью улавливание выбросов углекислого газа (CO₂) в результате различных технологических процессов и затем хранение его в стабильном состоянии в различных структурах, строительных материалах, подземных геологических формациях и т.д., предотвращая, таким образом, попадание его в атмосферу и изымая долю CO₂ из природного круговорота.
Другие варианты использования уловленного CO₂
Есть ли другие возможные варианты использования уловленного углерода, кроме его хранения в подземных геологических формациях?
Да, есть и другие возможные применения уловленного углерода.
Утилизация углерода. Улавливаемый CO₂ может быть использован для производства различных продуктов или быть включен в их состав в связанной форме. Это и уже упомянутый цемент и прочие строительные материалы, а также пластмассы и топливо. Одним из примеров является производство углеродных нанотрубок, которые имеют ряд потенциальных применений в электронике, аэрокосмической и других отраслях промышленности.
Повышение нефтеотдачи пластов. Улавливаемый CO₂ можно закачивать в нефтяные резервуары для создания порциального давления и увеличения количества извлекаемой нефти. Этот метод известен как технологии повышения нефтеотдачи пластов (ПНП). Он уже несколько десятилетий используется для увеличения добычи нефти. Хотя ПНП напрямую не снижает выбросы парниковых газов, он может стать дополнительным экономическим стимулом для улавливания и хранения углерода для крупных нефтедобывающих компаний.
В сельском хозяйстве улавливаемый CO₂ может быть использован для улучшения состояния почвы и повышения урожайности. Этот метод известен как углеродное земледелие и включает в себя такие методы, как безотвальная обработка почвы, выращивание покровных культур и использование биочара. Увеличивая количество углерода, хранящегося в почве, углеродное земледелие может также способствовать сокращению выбросов парниковых газов в результате сельскохозяйственной деятельности.
Минерализация захваченного CO₂, который может вступать в реакцию с металлами для получения солей угольной кислоты, стабильных карбонатов. Такие карбонаты могут быть использованы в различных материалах. Описанный процесс, широко известный как минерализация, может обеспечить долговременное связывание и хранение уловленного углерода в структуре материалов и изделий из них.
Конечно, это лишь несколько наиболее известных и уже широко применяемых на практике примеров использования уловленного CO₂. Хотя подземное геологическое хранение остается наиболее распространенным методом улавливания и хранения углерода, с дальнешим развитием технологий эти другие виды применения могут обеспечить дополнительные экономические и экологические преимущества.
Проблемы с улавливанием и хранением углерода
Тем не менее, в этой области тоже не всё так радужно, как этого хотелось бы. В настоящее время улавливание и хранение углерода (УХУ) сталкивается с рядом трудностей и проблем.
Во-первых, высокая стоимость технологий улавливания и хранения углерода в настоящее время затрудняет их конкуренцию с другими технологиями (возобновляемые источники энергии). Это затрудняет привлечение инвестиций и обеспечение финансирования проектов УХУ.
Технические проблемы. Технологии УХУ всё ещё относительно новые, и потому на практике существуют технические проблемы, связанные с улавливанием, транспортировкой и хранением двуокиси углерода. Эти проблемы включают в себя такие аспекты, как преждевременная коррозия, риски утечки и необходимость большого количества энергии для улавливания и упаковки CO₂.
Нормативно-правовые проблемы в области улавливания CO₂ для ведения бизнеса. Всё ещё существует неопределенность в отношении нормативно-правовой базы для УХУ и это значительно затрудняет получение официальных разрешений и согласований для новых проектов. Также увеличиваютя риски и неопределенность для инвесторов и других заинтересованных сторон.
Общественное признание не всегда на стороне новых проектов. Проекты УХУ могут встретить сопротивление со стороны общественности, особенно в отношении вопросов безопасности и долгосрочной эффективности хранения углерода. Сложности в обеспечении необходимой поддержки и вовлечения широкой общественности в новые проекты по улавливанию и хранению CO₂ может затруднить их осуществление.
Для преодоления этих проблем, УХУ-сообществу необходимо и дальше продолжать развивать и внедрять инновации для снижения затрат и повышения технической эффективности, а также проводить информационные компании для устранения опасений у населения по поводу безопасности технологий. Кроме того, лидерам отрасли УХУ необходимо сотрудничать с политиками, регулирующими органами и общественностью для создания благоприятной среды для новых проектов и решения любых проблем, связанных с безопасностью, эффективностью и рентабельностью.
В перспективе УХУ также необходимо адаптироваться к меняющимся тенденциям в области энергетики и климата, например, к таким как быстро растущий сектор возобновляемых источников энергии и острая необходимость декарбонизации промышленных процессов. Это может потребовать разработки инновационных технологий и новых подходов к УХУ, а также более тесного партнерства с другими смежными отраслями и заинтересованными сторонами для создания более устойчивого и низкоуглеродного будущего.
Примеры стартапов в области улавливания и хранения углерода (УХУ)
Есть ли хорошие примеры успешных стартапов в области улавливания и хранения углерода (УХУ)?
Существует уже довольно много стартапов в области улавливания и хранения углерода, которые добились успехов в разработке и внедрении этих технологий.
Индийский стартап Carbon Clean Solutions разработал недорогую технологию улавливания углекислого газа из промышленных процессов. Компания установила несколько пилотных проектов на производствах и работает над масштабированием своей технологии.
Британский стартап Origen Air разработал технологию улавливания углекислого газа непосредственно из воздуха. В настоящее время компания строит первый завод коммерческого характера в Исландии, где она будет улавливать и хранить углекислый газ из атмосферы.
Канадская компания Svante дорабатывает технологию улавливания двуокиси углерода непосредственно из промышленных процессов. Компания установила несколько пилотных пока некоммерческих проектов и работает над расширением географии применения своей технологии по всему миру.
Точки роста УХУ стартапов
Говоря о том, где УХУ развивается быстро, а где ему не хватает импульса для роста, стоит прежде всего отметить, что эта отрасль всё ещё является относительно новой. Её развитие и внедрение в разных регионах происходит по-разному. Некоторые регионы, такие как Европа, более активно продвигают УХУ и предоставляют финансирование, общественную и политическую поддержку для развития. Другие регионы, такие как США, значительно медленнее внедряют технологии улавливания и хранения CO₂ из-за политических и нормативных проволочек.
Еще одной проблемой УХУ является высокая стоимость, что может затруднить привлечение инвестирования и расширение масштабов этих технологий для стартапов и компаний. Однако, по мере совершенствования технологий и снижения стоимости, вполне вероятно, мы увидим больше интереса со тороны частных инвесторов, банков и компаний, инвестирующих в эти технологии для последующего внедрения в больших масштабах.
Навыки работы в стартапах по улавливанию и хранению углерода?
Чтобы возглавить или работать в УХУ стартапе, необходимо особенное сочетание технических и деловых навыков.
Технические навыки включают знания в области химической инженерии, геологии и материаловедения, а также опыт работы с технологиями улавливания и хранения углерода, такими как улавливание на основе растворителей, улавливание на основе мембран и прямое улавливание в воздухе.
Деловые навыки включают опыт управления проектами, привлечения из вне финансовых средств и маркетинга, а также понимание нормативно-правовой базы, общественных настроений и политических стимулов, связанных с изменением климата и выбросами парниковых газов.
В дополнение к техническим и деловым навыкам, для работы в стартапе важны лидерские качества и умение работать в команде. Это предполагает способность сотрудничать с различными заинтересованными сторонами, например, с инвесторами, исследователями в лабораториях, государственными учреждениями и общественными организациями. Высоко ценится способность эффективно общаться и вдохновлять, уметь продвигать свое видение более устойчивого и лучшего будущего.
В целом, руководство или работа в стартапе УХУ требует сочетания технических, деловых и лидерских навыков, а также приверженности решению проблемы изменения климата и созданию общего лучшего будущего.
По оценкам экспертов, в 2022 году мировой рынок улавливания и хранения CO₂ достиг объёма в примерно 4,1 миллиарда долларов США. В ближайшее десятилетие с более интенсивным внедрением технологий улавливания и хранения углерода во всем мире, общий рост CAGR составит 14% — 16% с 2025 по 2035 год. К 2035 году объём рынка может достичь отметки в 10-12 миллиардов долларов.