距离韩国海岸线36英里的东海天然气田资源逐渐枯竭。明年气田停止开发后,通往蔚山港口的输油管道可能会逆转方向,转向海床下的岩层注入CO2,成为亚洲国家首个主要碳捕集储层。
根据韩国国家石油公司计划,从2025年开始,这个项目将每年封存40万吨CO2,为期30年,将于今年开展一个可行性研究。这将是韩国首个碳捕集与封存(CCS)项目,并可能成为世界上最大的CCS项目之一。
但这是一场昂贵的赌博。长期以来,政府对高排放污染企业施加压力,在废弃油田封存CO2是石油公司和其他行业寻找的一种抵消自身碳排放的方法。但其成本通常使它看上去不切实际。随着韩国承诺将在2050年实现碳中和,韩国国家石油公司将试图用采空的储层证明该方法可行。
“捕集、封存CO2将成为我们2050年达到碳中和的一项重要技术”,韩国国家石油公司CCS部门的团队负责人Lee Hoseob说。“东海项目的可行性将证明它可以显著降低国家碳足迹。”
据推动CCS技术部署的全球CCS研究院称,截止2020年,全球CCS装机容量仅为每年4000万吨。国际能源机构表示,CCS将在向净零排放过渡中发挥“重要作用”。
包括美国在内的发达国家和石油巨头如埃克森美孚、壳牌等公司正在提议用大规模CCS项目来抵消碳排放。美国总统乔·拜登的气候问题特使John Kerry表示,人们对这项技术“非常感兴趣”,日本已经将其列入该国2050年的净零排放计划。
去年11月,英国政府宣布计划投资10亿欧元(合14亿美元)建设四个CCS枢纽和集成项目,在2030年前清除1000万吨CO2。在美国,瓦莱罗能源公司和贝莱德公司计划开发一个工业规模碳捕集管道系统和一个初始容量为500万吨/年的CO2地质封存点。
参与了东海可行性研究的公州国立大学地质环境科学教授Kwon Yikyun说:“韩国的计划有助于维持‘岩土稳定性’,因为将CO2回注到地下岩层中有助于平衡开采后的气体损失。” 能源工业曾用该技术向储层注入CO2,从而驱出储层中的原油或天然气。“
封存CO2实际上有助于稳定储层压力,因此这是适合开展国家第一个CCS项目的地方,”Kwon说。东海油田开发于1998年。
这个项目的成功将决定整个韩国的投资和部署速度,项目目标是到2030年,在其大陆架上CO2封存能力达到400万吨/年。
韩国是世界上第九大温室气体排放国,人口不到世界总人口的1%,CO2排放量却占世界总排放的1.7%。由于韩国经济严重依赖于钢铁、石油化工等行业,专家认为,2050年实现净零排放是一项艰巨的任务。
该项目具有成本效益,可以重新利用海上天然气平台、现有的水下管道,并省下在该国寻找和开发替代场地的昂贵成本。韩国国家石油公司预计从蔚山管道另一端的石化、炼油厂捕集CO2。
即使有这些优势,成本仍然很高。韩国能源研究所首席研究员Ryu Ho-jung表示,现阶段每吨碳捕集的成本在60到70美元之间,需要降至30美元以下,才能使这项技术得到更广泛的应用。公州国立大学的Kwon认为,政府需要资助私人公司的项目,从而证明技术并降低技术成本。
“对一个技术水平很高的国家来说,将废弃气田变为碳封存场所或许是明智之举,但这不会是一剂‘银弹’”,香港大学环境可持续性助理教授Terry van Gevelt说,实现碳中和需要政府和其他利益相关者的政治意愿。
其他挑战包括确保CO2的安全运输和封存,这意味着要确保CO2封存能够抵御地震、地质断裂和老气井的泄露。
怀疑论者称这些成本和挑战可能会继续阻碍系统的商业可行性。“CCS就像一只独角兽,只会活在我们的想象中,因为它长期给人成本高、风险分散的印象,”首尔绿色和平组织气候和能源专家Kim Jiseok认为,“专注发展可再生能源将是更有效实现碳中和的方法。”
但是随着政府提高对未能控制或抵消污染企业的罚款,成本方程式可能会向着使CCS更有吸引力的方向变化。
“CCS的主要目标是封存CO2,但它也意味着保持经济竞争力,”韩国经济研究院高级研究员Yoo Dongheon表示,“这将是我们向净零排放过渡的一项极其重要的技术。
原标题:韩国减碳奇招?将CO₂注入海底深处地层