Distribución del potencial técnico de BECCS. (A) Mapa del potencial técnico de CO2 que estaría disponible a partir de la biomasa en 2020. Las regiones con mayor potencial de CO2 y los sitios de almacenamiento colocados son la cuenca del norte de Illinois, la región del Golfo, y el oeste de Dakota del Norte. (B) Suma acumulativa del CO2 potencial en los condados con un sitio de almacenamiento adecuado para 2020 y 2040. Crédito:Universidad de Stanford
Casi todos los planes importantes para limitar los daños causados por el cambio climático se basan en parte en combinar la bioenergía con la captura y el almacenamiento de carbono. una tecnología en desarrollo temprano conocida como "BECCS". Las plantas de materia prima crecerían absorbiendo dióxido de carbono del aire, y el dióxido de carbono generado por la quema de biomasa para producir electricidad sería capturado y almacenado permanentemente bajo tierra. Producir electricidad que realmente reduce el CO2 tiene un atractivo obvio.
Sin embargo, Las estimaciones del potencial de BECCS en cualquier país se han basado en gran medida en la biomasa disponible, ya sea de residuos agrícolas, manejo forestal o la capacidad de cultivar plantas dedicadas a la producción de energía. Las estimaciones anteriores de BECCS casi siempre han pasado por alto si las áreas de cultivo de biomasa están ubicadas cerca de buenos sitios subterráneos para almacenar CO2. Eso es un problema, porque el transporte de biomasa o CO2 puede resultar caro o estar sujeto a complicaciones regulatorias.
Un nuevo estudio examina por primera vez en detalle los sitios de cultivo de biomasa, Sitios de almacenamiento de CO2, coubicación y transporte para estimar el potencial de BECCS en los Estados Unidos. En el corto plazo, la tecnología, si se implementa rápidamente, podría eliminar entre 100 y 110 millones de toneladas de CO2 al año, el estudio encuentra. Eso es aproximadamente el 1,5% de las emisiones totales de EE. UU. Actualmente.
Las preguntas sobre la viabilidad del transporte hacen que sea importante comprender las opciones para la ubicación conjunta de la biomasa y el almacenamiento adecuado. En la actualidad, Aproximadamente un tercio de las buenas áreas de biomasa de EE. UU. se encuentran cerca de buenos sitios de almacenamiento, el estudio encuentra. A mediados de siglo, Una ampliación de tres veces el suministro de biomasa en cuencas con buenos sitios de almacenamiento de CO2 podría generar un potencial estadounidense de 360-630 millones de toneladas. según el estudio, publicado hoy por el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
"Ciertamente, BECCS puede ayudar a proporcionar una fuente de emisiones negativas, pero también se necesitarán otros enfoques para lograr las emisiones negativas que los modelos sugieren que se requerirán para limitar el calentamiento a 2 ° C, "dijo el coautor, Sally Benson, profesor de ingeniería de recursos energéticos en la Universidad de Stanford.
Estados Unidos como referente
"Además de evaluar el potencial de BECCS, también identificamos los más prometedores, ubicaciones de bajo costo para comenzar a implementar BECCS, "dijo el autor principal del estudio, Ejeong Baik. "Las áreas de EE. UU. Que serían las más efectivas para la implementación a corto plazo son Illinois, Dakota del Norte occidental y algunos estados del Golfo, si los estados del Golfo comenzaran a cultivar una cantidad significativa de cultivos energéticos ".
Si bien el estudio muestra una forma para que cualquier país estime su potencial BECCS, Estados Unidos es un buen lugar para centrarse en expectativas realistas. Tiene una abundancia relativa tanto de crecimiento de biomasa como de perspectivas de secuestro de CO2.
Para que un sitio de secuestro de carbono sea adecuado para el proyecto BECCS o los proyectos que lo alimentarán, el lugar de almacenamiento debe tener la capacidad de almacenamiento adecuada y la capacidad para manejar la tasa de inyección esperada. Inyectar CO2 más rápidamente de lo que la formación puede acomodar puede dañar la capa de roca del sitio o activar fallas. Generalmente, La gran capacidad de almacenamiento y las altas tasas de inyección hacen que los sitios de almacenamiento sean menos costosos de operar.
"En los EE.UU., solo el 30% de la biomasa está coubicada con sitios de secuestro adecuados, limitar el potencial de despliegue a corto plazo, "dijo Baik, un doctorado candidato en ingeniería de recursos energéticos.
No hay una imagen perfecta
Los escenarios para alcanzar el potencial de 100 millones de toneladas de CO2 anualmente van desde establecer más de 1, 000 proyectos BECCS localizados con una planta de energía y un sitio de inyección compartidos, a la agregación de proyectos BECCS mediante el transporte de biomasa y CO2 a largas distancias hasta instalaciones centralizadas. Ambos extremos del espectro presentan desafíos.
En el extremo localizado del espectro, se minimizan los costes de transporte, pero casi todos los proyectos de BECCS son pequeños. De media, un solo proyecto eliminaría 60, 000 toneladas de CO2 al año, en comparación con una mediana de 1,8 millones de toneladas en los proyectos de captura y almacenamiento de carbono existentes, (por ejemplo, en plantas de procesamiento de gas y de carbón). También, los proyectos locales de BECCS generarían un promedio de 12 megavatios de electricidad, en comparación con una mediana de 23 MW en las plantas de biomasa de EE. UU. actualmente en funcionamiento, que no tienen captura y almacenamiento de carbono. Los pequeños proyectos de BECCS carecerían de las economías de escala necesarias para contener los costos.
Ausencia de coubicación, Los desarrolladores de BECCS generalmente construirían una planta de energía cerca de la biomasa y transportarían el CO2 a través de una tubería al sitio de almacenamiento o construirían una planta de energía cerca del sitio de almacenamiento y transportarían la biomasa. El transporte de biomasa es caro debido a la baja densidad energética en comparación con los combustibles fósiles. Para algunos de los candidatos a biomasa más comunes (desechos de maíz y miscanthus), el transporte puede ser prohibitivamente caro para distancias de solo 12 millas, dice el estudio.
Si los desarrolladores construyeran plantas de energía, u otros procesos para extraer valor de la planta, cerca de fuentes de biomasa que carecen de sitios de secuestro compartidos, Se necesitarían tuberías para transportar CO2 a los sitios de secuestro. Estados Unidos tiene alrededor de 5, 000 millas de tuberías de CO2 construidas para la recuperación de petróleo mejorada con CO2. Tienen un exceso de capacidad limitado para enviar CO2 a los mejores sitios únicamente para su captura, como grandes acuíferos salinos y depósitos de petróleo y gas agotados. La construcción de muchas tuberías nuevas sería costosa y la obtención de permisos requiere mucho tiempo. chocando con la resistencia tormentosa "no en mi patio trasero".