共享的碳捕集网络将降低成本，减少对当地社区的干扰

2024-10-08 04:52:08

凭据普林斯顿大学安德林格能源与情况中心（Andlinger Center for Energy and the Environment）的工程师向导的一项新研究，在路易斯安那州，在多个工业举措之间共享运输以及封存捕集的CO2排放的根蒂举措能够节约60%以上的成本，并削减75%以上的管道扶植。

研究小组模拟了该州最优的碳捕集、运输和封存收集设计，强调了共享根蒂举措相对于单用户管道方式的优势。他们还展示了若何设计CO2运输和封存收集，以避免汗青上肩负过重和办事不足的社区。研究小组在8月6日的《情况科学与手艺》杂志上揭橥了他们的研究究竟。

捕集和封存工业CO2排放的手艺已经显现了几十年。尽管如斯，今朝世界上只有少数几个工业碳捕集举措在运行。在大多数情形下，安装这类举措的费用大于它们所供应的价格。

合著者埃里克·拉尔森（Eric Larson）是安德林格能源与情况中心的高级研究工程师，也是能源系统剖析小组的负责人。他透露：“碳捕集和封存的挑战在于谁来支出增加的成本，这是一个经济问题，而不是手艺可行性问题。”

在为数不多的现有功课中，工业举措安装了本身的碳捕集系统，并自力放置了一条专用管道，将捕集的CO2输送到一个所在，然后注入专用的地下封存层。

共享运输和封存根蒂举措是降低单个举措成本的一个机会。这也是一种削减对本地社区和生态系统影响的方式，因为它能够最大限度地削减CO2运输所需的新地下管道的安装，并削减地下封存所需的场地数量。

研究人员还认为，共享根蒂举措是解决与能源转型相关的平正问题的一个机会。与没有限制的最佳全州管网设计比拟，避免汗青上处于晦气地位的社区的管网设计导致经由这些社区的管道削减了82%，而总管网规模仅增加了3%——与每个举措扶植本身的专用管道比拟，管道扶植削减了72%以上。

安德林格能源与情况中心的博士后研究员Tubagus Aryandi （Arya） Gunawan说:“设计管道收集来最大限度地削减社区的肩负是完全可行的，这些社区因栖身在排放CO2的工业举措四周而承受了很多负面的健康和情况影响。”

固然共享碳运输和封存根蒂举措远不是尺度做法，但拉尔森说，比来联邦投资竖立洁净能源中心——四周工业举措和洁净能源根蒂举措的集群——或者会增加协调举措之间根蒂举措的前景。例如，很多经由《2021年根蒂举措投资和就业法案》获得联邦支撑的区域洁净氢中心规划经由自然气革新和相关的碳捕集来生产大量氢气。

与此同时，《2022年通货膨胀削减法案》为碳捕集与封存（45Q）供应了每公吨封存CO2高达85美元的税收抵免。

埃里克·拉尔森说:“联邦当局正在经由建立中心的设法鼓励各行业之间进行更多的合作，我们也看到它在投资碳捕集手艺。在联邦当局的激励办法和共享根蒂举措带来的成本节约之间，存在伟大的协同潜力。”

研究人员透露，即使有了新的激励办法和共享的根蒂举措，经济方面的考虑仍将是很多举措存眷的问题。为了进一步降低成本，他们指出，他们在1月份揭橥在《应用能源》（Applied Energy）杂志上的另一项研究表明，在多个四周的工业举措之间，不光能够考虑共享运输和封存根蒂举措，还能够考虑共享碳捕集工场，这是值得考虑的。在这项工作中，研究小组发现，捕集CO2的成本跨越了运输和封存的成本，这表明，共享的捕集根蒂举措固然带来了自身的物流挑战，但或者对提高新项目的经济效益发生伟大影响。

研究人员还指出了碳捕集系统和共享管道收集的其他优点，这些优点在他们的模型中没有量化，好比改善本地空气质量和为四周社区带来的相关健康益处，这些都是碳捕集系统供应经济以外价格的额外体式。

固然研究小组警告说，他们的究竟反映了路易斯安那州奇特的地舆空间特征，但他们注释说，他们的根基方式能够应用于任何感乐趣的区域。

“我们选择路易斯安那州是因为它有高度集中的现有工业和地下碳封存的一些最佳地质前提，所以我们认为在大规模安装碳捕集系统时，它或者是一个先行者，”Tubagus Aryandi Gunawan说。“但我们的根基方式是能够普遍推广的。”

这篇题为“工业CO2捕集、运输和封存系统的设计看法”的论文揭橥在2024年8月6日的《情况科学与手艺》杂志上。除了埃里克·拉尔森和Tubagus Aryandi Gunawan，合著者还包罗普林斯顿大学的莉莉安娜·吉托斯和塞西莉亚·艾萨克。这项研究获得了德勤（Deloitte）、惠好（Weyerhaeuser）、埃克森美孚（ExxonMobil）、安德林格能源与情况中心（Andlinger Center for Energy and Environment）以及高梅多斯情况研究所（High Meadows Environmental Institute）碳减排倡议的支撑。该项目是在普林斯顿大学从化石燃料行业星散之前启动的。

早前的论文《用于脱碳财富集群的共享CO2捕集、运输和封存》于2024年1月31日揭橥在《应用能源》杂志上。除了埃里克·拉尔森和Tubagus Aryandi Gunawan，作者还包罗普林斯顿大学的Hongxi Luo和Chris Greig。这项工作获得了德勤、惠好、BP、埃克森美孚和安德林格能源与情况中心的支撑。该项目是在普林斯顿大学从化石燃料行业星散之前启动的。

原文作者：

Colton Poore，普林斯顿大学安德林格能源与情况中心

原文链接：

https://engineering.princeton.edu/news/2024/09/13/shared-carbon-capture-networks-would-cut-costs-reduce-disruptions-local-communities

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