De glooiende prairielanden van het noordoosten van Wyoming waren deze zomer een paradijs van weelderig, kniediep gras voor schapen, runderen en antilopen met een vorkhoorn.

Maar het is een andere groene - groenere energie - die geoloog Fred McLaughlin zoekt terwijl hij bijna 3,2 kilometer de grond in boort, veel dieper dan de dikke steenkoollagen die dit tot de belangrijkste kolenmijnregio in de Verenigde Staten maken. McLaughlin en zijn collega's van de Universiteit van Wyoming onderzoeken of kleine ruimtes in de rots diep onder de grond permanent grote hoeveelheden broeikasgas kunnen opslaan die worden uitgestoten door een kolengestookte elektriciteitscentrale.

Dit is het concept dat bekend staat als koolstofopslag, lang aangeprezen als een antwoord op het broeikaseffect dat ervoor zorgt dat de energie-industrie fossiele brandstoffen blijft verbranden om elektriciteit op te wekken.

Tot nu toe was het verwijderen van kooldioxide uit de schoorstenen van elektriciteitscentrales en het ondergronds pompen ervan niet haalbaar geweest zonder hogere elektriciteitsrekeningen om de enorme kosten van de techniek te dekken. Maar met een infusie van $ 2,5 miljard van het Congres vorig jaar en nu grotere belastingprikkels via de Inflation Reduction Act die vrijdag door het Congres is aangenomen, blijven onderzoekers en de industrie het proberen.

Een doel van McLaughlins project is het behoud van de levensduur van een relatief nieuwe kolengestookte elektriciteitscentrale, Dry Fork Station, gerund door Basin Electric Power Cooperative. Staatsfunctionarissen hopen dat het hetzelfde zal doen voor de hele belegerde kolenindustrie die nog steeds de basis vormt voor de economie van Wyoming. De staat produceert ongeveer 40% van de kolen van het land, maar een dalende productie en een reeks ontslagen en faillissementen hebben de afgelopen tien jaar de enorme kolenmijnen in de Gillette-regio geteisterd.

Hoewel de economie van koolstofopslag op zijn best onzeker blijft, hebben McLaughlin en anderen vertrouwen in de technologie.

"De geologie bestaat," zei McLaughlin. "Het is een hulpbron waar we naar op zoek zijn - en de hulpbron is porieruimte."

HOE WERKT HET

Met porieruimte bedoelt McLaughlin niet huidverzorging, maar microscopisch kleine ruimtes tussen zandsteenkorrels diep onder de grond. Talloze van dergelijke ruimtes tellen op:genoeg, hoopt hij, om in 30 jaar 55 miljoen ton (50 miljoen metrische ton) koolstofdioxide vast te houden.

McLaughlin en zijn team gebruikten dezelfde boorplatforms als de olie-industrie om hun twee bronnen bijna 3000 meter te boren, waarbij ze kernmonsters namen van negen geologische formaties. De onderzoekers zullen bestuderen hoe injectie in de ene bron, waarbij zout water wordt gebruikt als vervanging voor vloeibaar kooldioxide, het vloeistofgedrag bij de andere kan beïnvloeden.

"Het is eigenlijk als een oproep en antwoord, als je het op die manier wilt zien," zei McLaughlin. "We kunnen onze simulaties op waarheid baseren."

Het team van McLaughlin doet ook veel laboratoriumwerk aan koolstofvastlegging aan de University of Wyoming School of Energy Resources in Laramie, waarbij ze op microscopische schaal bestuderen hoeveel koolstofdioxide verschillende zandsteenlagen kunnen bevatten. Ze modelleren op computers hoeveel koolstofdioxide, welhaast, ondergronds zou kunnen worden gepompt ten noorden van Gillette.

Uiteindelijk willen ze doorgaan naar koolstofdioxide dat wordt opgevangen uit de rookpluim in het nabijgelegen Dry Fork Station, met behulp van een techniek die is ontwikkeld door het in Californië gevestigde Membrane Technology and Research, Inc.

WYOMING'S CARBON DROMEN

Met het oog op koolstofopslag werd Wyoming in 2020 een van de slechts twee staten, samen met North Dakota, die het overnam van de primaire autoriteit van het Amerikaanse Environmental Protection Agency om het soort vergunning af te geven dat McLaughlin en zijn team nodig hebben om grote hoeveelheden koolstofdioxide, onder druk gebracht tot een "superkritische" toestand met hoge dichtheid, ondergronds.

Naast de vergunning hebben de geologen ook meer geld nodig. Het programma van het Amerikaanse Department of Energy Carbon Storage Assurance Facility Enterprise (CarbonSAFE) financiert 24 projecten voor het opvangen en opslaan van koolstof in het hele land, en dit is een van de verst gevorderd.

Dergelijke projecten kwamen waarschijnlijk al in aanmerking voor een deel van de ongeveer $ 2,5 miljard in de infrastructuurrekening van vorig jaar. Nu zal de nieuwe Inflation Reduction Act het belastingkrediet "45Q" voor elektriciteitsproducenten die hun koolstof vastleggen, verhogen van $ 50 naar $ 85 per ton.

Kooldioxide onder de grond pompen is niets nieuws. Decennia lang gebruikt de olie- en gasindustrie koolstofdioxide, nadat het is gescheiden van het methaan dat wordt verkocht voor het voeden van fornuizen en ovens, om verouderde olievelden op te laden.

TOT NU, MISLUKT EXPERIMENTEN

Critici wijzen er echter op dat het proces duur is om te gebruiken bij elektriciteitscentrales en een soort reddingslijn vormt voor de kolen-, olie- en aardgasindustrie, terwijl de wereld naar hun mening helemaal zou moeten stoppen met het gebruik van fossiele brandstoffen.

Tot op heden heeft slechts één commercieel operationeel, grootschalig project in de VS koolstofdioxide uit een elektriciteitscentrale ondergronds gepompt. Maar om de kosten te dekken, verkocht de kolengestookte elektriciteitscentrale Petra Nova van NRG Energy buiten Houston haar kooldioxide om de lokale olieproductie te verhogen.

Na drie jaar in bedrijf te zijn geweest, sloot Petra Nova in 2020, toen de lage olieprijzen het gebruik van het gas om een ​​nabijgelegen olieveld op te laden onrendabel maakten.

In december bleek uit een onderzoek van het Amerikaanse Government Accountability Office dat Petra Nova de enige van de acht projecten voor het afvangen en opslaan van koolstof in kolencentrales was die daadwerkelijk in gebruik werd genomen, nadat ze sinds 2009 $ 684 miljoen aan financiering van het Department of Energy had gekregen.

Sommige gemeenschappen die al jaren te maken hebben met industriële luchtvervuiling, maken zich ook zorgen dat bedrijven beloften van koolstofopslag zullen gebruiken als een manier om uit te breiden.

Voor Howard Herzog, onderzoeksingenieur van het Massachusetts Institute of Technology, een pionier op het gebied van koolstofafvang en -opslag, is de vraag niet of de techniek technisch haalbaar is op grote schaal. Hij weet zeker dat het zo is. Maar of het economisch haalbaar is, is een andere zaak.

"Mensen beginnen het serieuzer te nemen, hoewel het fundamenteel veranderen van onze energiesystemen geen gemakkelijke taak is", zei Herzog. "Het is niet iets dat je op korte termijn doet. Je moet het beleid echt opzetten en dat hebben we nog steeds niet echt gedaan."

Het kan duur zijn, zei Herzog. Maar niets doen als het om het klimaat gaat, "kan veel duurder zijn." + Verder verkennen

Ondersteuning voor koolstofafvang en -vastlegging is de sleutel tot een groener, betrouwbaarder netwerk

© 2022 The Associated Press. Alle rechten voorbehouden. Dit materiaal mag niet worden gepubliceerd, uitgezonden, herschreven of opnieuw verspreid zonder toestemming.