BECCS

Электростанция на ископаемом топливе с улавливанием углерода всё равно добавляет CO2 в атмосферу — просто меньше, чем без него. BECCS отличается качественно, а не количественно: углерод, который она улавливает, был взят из воздуха растущим растением недели и десятилетия назад. Улавливание плюс геологическое хранение замыкают этот контур, и именно замыкание — единственная причина считать маршрут удалением, а не просто снижением выбросов.

Почему баланс может уйти в минус

Фотосинтез фиксирует атмосферный CO2 в древесине или соломе; сжигание окисляет его обратно; аминовая колонна перехватывает CO2 из дымовых газов, а нагнетательная скважина отправляет его в породу. Атмосфера, затем растение, затем дымовая труба, затем резервуар: в идеализированной цепочке атмосфера становится ровно на запаслённый углерод легче. Реальная цепочка течёт в каждом стыке. Улавливание неполное — промышленная норма порядка 90 процентов, — а выращивание, заготовка, сушка, гранулирование и перевозка биомассы сами дают выбросы. Чистая отрицательность — результат учёта по всей цепочке, проверенный тонна за тонной, а не свойство химии; и держится она лишь пока сырьё действительно возобновляется или является настоящим остатком, потому что углерод, вынутый из истощающихся почвенных запасов, — это добыча, а не круговорот. Постоянство хранения — ещё и то, что отделяет удаление от использования: CO2, проданный для напитков или теплиц, возвращается в воздух за считанные месяцы, так что такое применение — отсрочка, а не удаление.

Энергетическая расплата

Аминовое улавливание работает на химических качелях. При температуре абсорбера, около 40–60 °C, CO2 химически связывается с амином в карбамат; нагрейте насыщенный растворитель примерно до 100–120 °C — реакция пойдёт вспять, отдавая концентрированный поток CO2 и восстанавливая растворитель. Абсорбция экзотермична, регенерация эндотермична и требует пара — а пар обычно отбирают из самого силового цикла, срезая чистую выработку на пятую–четвёртую часть в типичных оценках ретрофита. Затем пойманный CO2 надо сжать до плотной фазы для трубопровода или танкера — ещё расход вспомогательной энергии. Станция BECCS, таким образом, сжигает заметную долю собственного топлива на своё же улавливание, и степень улавливания напрямую торгуется с расплатой: каждый дополнительный процентный пункт куплен паром. Два факта смягчают счёт. Дымовые газы биомассы несут около 10–14 процентов CO2 — в несколько раз больше, чем выхлоп газовой турбины, поэтому каждую тонну отделять дешевле; а брожение на биоэтаноле отдаёт почти чистый CO2 — самое дешёвое улавливание в отрасли.

Потолок сырьевой цепочки

Связывающее ограничение редко находится в блоке улавливания. Фотосинтез — рассеянный коллектор: даже в культуре гектар даёт лишь несколько или несколько десятков тонн сухой биомассы в год, так что кормить котёл станционного масштаба — значит строить логистику масштаба горной выработки: крупная станция потребляет гранулы миллионами тонн в год. Поставки остатков ограничены тем, что почва может отдать, не теряя собственный углерод, энергетические культуры конкурируют за землю с продовольствием, а низкая энергетическая плотность делает дальние перевозки дорогими и в деньгах, и в выбросах. Сценарии МГЭИК, опирающиеся на BECCS гигатонного масштаба, подразумевают территории, сопоставимые с крупными пахотными землями, — потому это допущение и оспаривается. Предельная величина маршрута — устойчивый запас биомассы: тонны сухого вещества, которые ландшафт может отдавать год за годом, не истощая почв, и никакая конструкция реактора её не меняет.