Mänsklighetens misslyckande med att minska koldioxidutsläppen från planeten – på rekordnivåer 2023 – har lett till en gång marginella alternativ för att begränsa eller minska CO2 i atmosfären till centrum.
Kolavskiljning och lagring (CCS) och direkt luftavskiljning (DAC) är båda komplexa industriella processer som isolerar CO2 , men dessa nyligen blomstrande teknologier är fundamentalt annorlunda och ofta sammanblandade.
På torsdagen sa en grupp stora energiföretag, inklusive brittiska BP och franska TotalEnergies, att de har tilldelat kontrakt till ett värde av 4 miljarder pund (5,1 miljarder dollar) för ett gaskraftverk i Storbritannien som ska utrustas med CCS.
Här är en primer om vad de är och hur de skiljer sig åt.
CCS tar bort CO2 från avgaser, eller rökgaser, från fossilbränsleeldade kraftverk samt tung industri.
CO2 utgör cirka 12 procent av dessa utsläpp från ett koleldat kraftverk, medan det i stål- och cementproduktion vanligtvis är det dubbla.
CCS i sig hindrar bara ytterligare koldioxid från att komma in i atmosfären.
Å andra sidan extraherar DAC CO2 molekyler som redan finns där, vilket gör det till en teknik för "negativa utsläpp".
DAC kan därför generera krediter för företag som vill kompensera sin produktion av växthusgaser – men bara om den fångade CO2 lagras permanent, till exempel i utarmade olje- och gasreservoarer eller i salthaltiga akviferer.
Koncentrationen av koldioxid i den omgivande luften är bara 420 ppm (cirka 0,04 procent), vilket innebär att CO2 med DAC är mycket energikrävande.
När den väl isolerats med antingen CCS eller DAC, CO2 kan användas för att tillverka produkter som byggmaterial eller "grönt" flygbränsle. Men en del av den CO2 kommer oundvikligen att sippra tillbaka upp i luften.
"Om CO2 används, då är det inte borttagning, säger Oliver Geden, senior fellow vid det tyska institutet för internationella säkerhetsfrågor.
Den fossila bränsleindustrin har använt CCS sedan 1970-talet, men inte för att förhindra CO2 från att läcka ut i atmosfären.
Snarare injicerar olje- och gasbolag CO2 till mogna oljefält för att utvinna råolja som annars skulle förbli otillgänglig.
Hittills har CCS-anläggningar fästs på befintliga kol- och gaseldade kraftverk och sedan lagrats den fångade CO2 underground har visat sig tekniskt genomförbart men oekonomiskt.
Världens största CCS-anläggning, Petra Nova-anläggningen i Texas, lades i malpåse tre år efter öppningen 2017.
Men den hotande klimatkrisen och generösa statliga subventioner har återupplivat intresset för CCS för kraftsektorn och utanför.
Hösten 2023 fanns det ett 40-tal anläggningar i kommersiell skala världen över som tillämpar kolavskiljningsteknik för industri, bränsleomvandling eller kraftgenerering, vilket isolerade totalt 45 miljoner ton (Mt) CO2 , enligt International Energy Agency (IEA).
Om alla projekt i pipelinen realiserades, CO2 fångstkapaciteten skulle åttafaldigas till 2030, men hittills har bara fem procent av tillkännagivna projekt nått det slutliga investeringsbeslutsstadiet.
DAC, som jämförelse, är helt ny.
Mindre än 30 DAC-anläggningar har tagits i drift över hela världen, och de som är i drift fångar bara upp ungefär lika mycket CO2 på ett år – 10 000 ton – eftersom världen släpper ut på cirka 10 sekunder.
Både CCS och DAC måste skalas upp kraftigt om de ska spela en betydande roll för att minska koldioxidutsläppen i den globala ekonomin.
För att behålla mitten av århundradets nettonollmål i spel kommer CCS att behöva avleda 1,3 miljarder ton per år från kraft och industri – 30 gånger mer än förra året – till 2030, enligt IEA.
DAC måste ta bort 60 Mt CO2 per år vid det datumet, flera tusen gånger fler än idag.
Men den begynnande industrin växer fram med nya aktörer. Den första anläggningen med miljoner ton per år – utvecklad av Occidental Petroleum i Texas – är planerad att sätta igång i USA nästa år.
Planer för minst 130 DAC-anläggningar befinner sig nu i olika utvecklingsstadier, enligt IEA.
"Det är en enorm utmaning men den är inte oöverträffad," sa professorn Gregory Nemet vid University of Wisconsin-Madison till AFP, med hänvisning till andra tekniker, inklusive solpaneler, som har skalat upp dramatiskt på några decennier.
Förbereder en webbplats för att lagra CO2 kan ta upp till 10 år, så lagring kan bli en allvarlig flaskhals för både CCS- och DAC-utveckling.
Kolavskiljning kostar $15 till $20 per ton för industriella processer med högkoncentrerade strömmar av CO2 , och $40 till $120 per ton för mer utspädda gasströmmar, till exempel vid kraftproduktion.
DAC – fortfarande i sin linda – har mycket högre kostnader, idag från 600 till 1 000 USD per ton CO2 fångade.
Dessa kostnader beräknas sjunka kraftigt till 100-300 USD per ton år 2050, enligt den inledande rapporten om State of Carbon Dioxide Removal, publicerad tidigare i år.
När länder och företag känner sig nödställda av tidtabeller för utsläpp av koldioxid och netto-noll-åtaganden, flödar mer pengar – offentliga och privata – till både CCS och DAC.
I USA öronmärker Inflation Reduction Act (IRA) miljarder dollar i skattelättnader för CCS.
Den tidigare lagen om infrastrukturinvesteringar och jobb ger cirka 12 miljarder dollar under fem år.
Kanada har förlängt ett investeringsskatteavdrag som halverar kostnaderna för CCS-projekt.
Sydkorea och Kina investerar också kraftigt i sektorn, och Kina öppnade en fabrik på 500 000 ton förra månaden i Jiangsu-provinsen.
I Europa kommer stödet på nationell nivå och är inriktat på industri och lagring, särskilt i Nordsjön.
För DAC har en rad företag – inklusive Alphabet, Shopify, Meta, Stripe, Microsoft och H&M Group – tillsammans förbundit sig att köpa minst 1 miljard dollar i "permanent kolborttagning" till 2030.
Tidigare den här månaden tillkännagav DAC-pionjären Climeworks, baserat i Schweiz, ett avtal om att sälja kolavskiljningskrediter till två flygbolag, SWISS och Lufthansa.
© 2024 AFP
