De böljande prärieområdena i nordöstra Wyoming har varit ett paradis av frodigt, knädjupt gräs för får, nötkreatur och antiloper i sommar.

Men det är en annan grön – grönare energi – som geologen Fred McLaughlin söker när han borrar nästan två miles (3,2 kilometer) ner i marken, mycket djupare än de tjocka kollagarna som gör detta till den bästa kolgruvregionen i USA. McLaughlin och hans kollegor vid University of Wyoming studerar huruvida små utrymmen i djupt underjordiska stenar permanent kan lagra stora volymer växthusgaser som släpps ut från ett koleldat kraftverk.

Det här är konceptet som kallas kollagring, länge utpekat som ett svar på global uppvärmning som bevarar energiindustrins förbränning av fossila bränslen för att generera el.

Hittills har det inte varit möjligt att ta bort koldioxid från kraftverkens skorstenar och pumpa den under jorden utan högre elräkningar för att täcka teknikens enorma kostnader. Men med en infusion på 2,5 miljarder dollar från kongressen förra året och nu större skattelättnader genom Inflation Reduction Act som antogs av kongressen i fredags, fortsätter forskare och industri att försöka.

Ett mål med McLaughlins projekt är att bevara livslängden för ett relativt nytt koleldat kraftverk, Dry Fork Station, som drivs av Basin Electric Power Cooperative. Statliga tjänstemän hoppas att det kommer att göra samma sak för hela den belägrade kolindustrin som fortfarande stöder Wyomings ekonomi. Staten producerar cirka 40 % av landets kol, men minskande produktion och en rad uppsägningar och konkurser har drabbat Gillette-områdets stora dagbrottsgruvor under det senaste decenniet.

Även om ekonomin för kollagring i bästa fall förblir osäker, är McLaughlin och andra säkra på tekniken.

"Geologin finns," sa McLaughlin. "Det är en resurs vi letar efter — och resursen är porutrymme."

HUR DET FUNGERAR

Med porutrymme menar McLaughlin inte hudvård utan mikroskopiska utrymmen mellan sandstenskorn djupt under jorden. Otaliga sådana utrymmen räcker till:Tillräckligt, hoppas han, för att hålla 55 miljoner ton (50 miljoner metriska ton) koldioxid under 30 år.

McLaughlin och hans team använde samma borriggar som oljeindustrin för att borra sina två brunnar nästan 10 000 fot (3 000 meter) och tog kärnprover från nio geologiska formationer i processen. Forskarna kommer att studera hur injektion vid en brunn, med saltvatten som reserv för flytande koldioxid, kan påverka vätskebeteendet vid den andra.

"Det är i princip som ett samtal och ett svar, om du vill tänka på det på det sättet," sa McLaughlin. "Vi kan grunda sanningen i våra simuleringar."

McLaughlins team gör också mycket labbarbete på kolbindning vid University of Wyoming School of Energy Resources i Laramie, och studerar i mikroskopisk skala hur mycket koldioxid olika sandstenslager kan hålla. De modellerar på datorer hur mycket koldioxid, bra och bra, som skulle kunna pumpas under jorden norr om Gillette.

Så småningom vill de gå vidare till koldioxid som fångas upp från rökplymen vid närliggande Dry Fork Station, med en teknik som utvecklats av Kalifornien-baserade Membrane Technology and Research, Inc.

WYOMINGS KOLDRÖMMAR

Med ett öga mot kollagring blev Wyoming 2020 en av bara två delstater, tillsammans med North Dakota, att ta över från U.S. Environmental Protection Agencys primära myndighet för att utfärda den typ av tillstånd som McLaughlin och hans team kommer att behöva för att pumpa stora volymer av koldioxid, trycksatt till ett "superkritiskt" tillstånd med hög densitet, under jord.

Förutom tillståndet kommer geologerna också att behöva mer finansiering. U.S. Department of Energy Carbon Storage Assurance Facility Enterprise (CarbonSAFE)-programmet finansierar 24 projekt för avskiljning och lagring av koldioxid över hela landet, och detta är ett av de längst framme.

Sådana projekt var sannolikt redan berättigade till några av de cirka 2,5 miljarder dollar i förra årets infrastrukturräkning. Nu kommer den nya Inflation Reduction Act att öka skatteavdraget "45Q" för elproducenter som binder sitt kol från $50 till $85 per ton.

Att pumpa koldioxid under jorden är inget nytt. I decennier har olje- och gasindustrin använt koldioxid, efter att den separerats från metan som säljs för att elda kaminer och ugnar, för att ladda åldrande oljefält.

TILL NU MISSLYCKANDE EXPERIMENT

Kritiker påpekar dock att processen är dyr att använda vid kraftverk och ger en sorts livlina till kol-, olje- och naturgasindustrin när världen, enligt deras uppfattning, borde sluta använda fossila bränslen helt och hållet.

Hittills har endast ett kommersiellt operativt, storskaligt projekt i USA pumpat koldioxid från ett kraftverk under jorden. Men för att täcka kostnaderna sålde NRG Energys Petra Nova koleldade kraftverk utanför Houston sin koldioxid för att öka den lokala oljeproduktionen.

Efter tre år i drift stängde Petra Nova 2020, när låga oljepriser gjorde det olönsamt att använda gasen för att ladda ett närliggande oljefält.

I december fann en granskning av U.S. Government Accountability Office att Petra Nova var det enda av åtta projekt för avskiljning och lagring av kol vid koleldade anläggningar som faktiskt togs i drift, efter att ha fått 684 miljoner USD i finansiering från energidepartementet sedan 2009.

Vissa samhällen som har hanterat industriella luftföroreningar i flera år oroar sig också för att företag kommer att använda löften om kollagring som ett sätt att expandera.

För Massachusetts Institute of Technologys forskningsingenjör Howard Herzog, en pionjär inom kolavskiljning och lagring, är frågan inte om tekniken är tekniskt genomförbar i skala. Han är säker på att det är det. Men om det kan vara ekonomiskt genomförbart är en annan sak.

"Människor börjar ta det mer seriöst även om att fundamentalt förändra våra energisystem inte är en lätt uppgift", sa Herzog. "Det är inget du gör på kort sikt. Du måste verkligen sätta policyn på plats och vi har fortfarande inte riktigt gjort det."

Det kan bli dyrt, sa Herzog. Men att inte göra någonting när det kommer till klimatet, "kan bli mycket dyrare." + Utforska vidare

Stöd för avskiljning och lagring av koldioxid är nyckeln till ett grönare, mer tillförlitligt nät

© 2022 Associated Press. Alla rättigheter förbehållna. Detta material får inte publiceras, sändas, skrivas om eller omdistribueras utan tillstånd.