在美國內政部宣佈將暫停在聯邦土地上租賃煤炭並對該計劃進行全面審查的第二天,懷俄明州州長馬特·米德(共和黨人)在網上自豪地承諾,牛仔州將為煤炭而戰。
他在1月16日發表在線上新聞網站《WyoFile》上的一篇專欄文章中寫道:“我們知道,我們可以在滿足全球需求增長的同時改善煤炭的環境足跡。我們透過創新而不是監管來實現這一點。我們不是透過監管從蠟燭發展到燈泡的。”
這是米德以前用過的言論,即創新可能是煤炭在該州保持主導地位的一種方式。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
在《懷俄明州能源戰略》(該州在2013年釋出的關於支援其能源資源的藍圖)中,尋找化石能源的新用途和投資新技術被列為該計劃的四大支柱之一。上個月,當州長髮布該戰略的更新時,他承諾“加倍投入煤炭”。
儘管越來越多的證據表明,煤炭作為其主要用途——燃燒以產生基本負荷電力——正面臨困境。該行業正面臨著引人注目的破產、粉河盆地最大礦山的大規模裁員以及天然氣價格處於歷史最低水平。
目前,沒有任何能源資源比煤炭,尤其是懷俄明州的煤炭,更需要創新和技術的幫助。2012年,粉河盆地煤炭貢獻了該州14%的生產總值和13億美元的收入。根據懷俄明大學2015年的一份報告,這約佔當年政府收取的所有資金的11.2%。
美國生產的所有煤炭中,近40%來自該地區。
懷俄明州參議員邁克爾·馮·弗拉滕(共和黨人)表示:“我們太以礦產為導向了,我們的稅基也表明了這一點。我們的首要選擇是讓煤炭更受歡迎。”
研究機構的建立
這項努力始於2006年,當時懷俄明州立法機構通過了一項法規,在懷俄明大學(該州唯一的公立大學)設立了能源資源學院。
該學院的研究和推廣議程由一個11名成員的委員會管理,其中包括大學校長、懷俄明州參議員和眾議員以及多位來自行業的代表。學術界仍然在大學的管轄範圍內。
能源資源學院能源推廣副主任瑪麗·拜恩斯站在大樓三樓,指著一堵牆,上面展示著在學校建設過程中捐款的公司的名稱。這是一個能源巨頭的名人錄:Encana公司、康菲石油公司、荷蘭皇家殼牌公司、馬拉松石油公司、皮博迪能源公司、阿奇煤炭公司、英國石油公司。
有些人可能會說,這是一個越來越少的有生存能力的能源公司名單。阿奇煤炭公司在1月份宣佈了第11章的破產申請。煤炭巨頭皮博迪能源公司昨天申請破產。
在學校內部,有一個3D視覺化實驗室,學生可以在其中輸入來自地下潛在碳儲層的資料,然後在其中進行實際走動。在二樓,有一套實驗室,學生和研究人員在那裡研究強化石油採收,這是從難以到達的區域提取石油的過程。研究目標包括開發更好的石油提取方法和更詳細地繪製提取區域。還有一個石油和天然氣鑽井模擬器。
煤炭研究在一樓進行。在皮博迪能源公司先進煤炭技術實驗室中,一個實驗室工作區看起來像一個服用類固醇的十年級生物課。試管和通風櫥比比皆是。一位穿著白大褂的男士小心翼翼地拿著一個裝滿明亮橙色物質的玻璃燒杯。
能源資源學院院長馬克·諾瑟姆堅定地認為,煤炭的未來是存在的。
他說:“如果要擁有未來,它將與現在不同,並將由技術驅動。即使你不相信氣候變化,市場也在遠離二氧化碳重度排放者,而現在它就是煤炭。”
“有價值的分子”能否找到新的生命?
他還欣然承認,要實現這一目標需要資金。到目前為止,該校已經獲得了大量的財政支援。根據該校2015年的年度報告,行業已向該專案捐贈了6200萬美元,州政府已捐贈了5700萬美元。此外,該校還贏得了約3000萬美元的撥款,主要來自聯邦政府。
煤炭的方法是雙重的。首先,它正在積極努力改進碳捕獲利用和儲存(CCUS)。這是一項有數十年曆史的技術,涉及將發電廠排放的二氧化碳注入地下,從而有效地防止其釋放到大氣中。該過程的一個組成部分還需要確定適合儲存二氧化碳的地下儲層,這也是大學研究人員關注的重點。
第二個方面是尋找不涉及燃燒煤炭發電的煤炭用途。諾瑟姆說,為煤炭創造新的生命是該州最近增加的研究重點,大約在過去18個月內出現。
諾瑟姆說:“煤炭是一些非常有價值的分子的複雜組合,如果我們能找到一種方法從煤炭中提取它們,我們很想得到它們。”它可以用來製造碳纖維、石墨烯、石墨、活性炭、炭黑和一系列石化產品等。
但是,即使該校能夠用懷俄明州的煤炭製造出具有商業可行性的產品,也無法解決該行業的問題。現代煤炭公司使用的商業模式建立在他們開採數百萬噸煤炭並以利潤出售的能力之上。
諾瑟姆說,儘管世界有一天可能會看到更多用粉河盆地煤炭製成的活性炭,但這並不能阻止更多的煤炭公司宣佈破產。
他說:“如果它不用於發電,就不會有任何東西來取代這種需求。”
根據馮·弗拉滕的說法,第二種選擇是清理“感知到的排放問題”。
他說:“如果你可以燃燒煤炭,並且絕對不會向大氣中排放任何東西,或者排放的二氧化碳量最少相當於天然氣,那麼你關於使用它的論點是什麼呢?”
這是CCUS的工作。
進入綜合測試中心
位於吉列以北7英里處,幹叉站很快從丘陵景觀中映入眼簾。
這座燃煤發電廠是一項“礦到口”的運營,由相鄰的幹叉礦開採的煤炭提供動力。該工廠於2011年開業,歸盆地電力合作社和懷俄明州市政電力局所有,並在電網上輸送約380兆瓦的電力,足以供30.8萬戶家庭使用。
就環境控制而言,幹叉站的建設採用了13.5億美元所能購買的最佳措施。它採用低氮氧化物燃燒器,使用選擇性催化還原技術在煙囪洗滌器到達之前去除98%的氮氧化物,並回收所有水。
每分鐘,幹叉站都會向美國環保署和懷俄明州環境質量部門報告二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、汞和顆粒物的含量。
工廠經理湯姆·斯塔爾卡普說,在他從事這個領域的30多年裡,他看到發電廠在應對監管挑戰時不斷發展。從《清潔空氣法》到關於顆粒物和汞的規定,每次出現法規,該行業都會找到一種使用新技術來減少排放的方法。
他說:“從70年代到現在,我們一直在進行研發並提出了這些解決方案。我們會到達那裡;我們總是會到達那裡。”
他說,這種模式對於最新的法規,即美國環保署的清潔能源計劃並不適用。根據擬議的規則,懷俄明州必須到2030年將其排放量減少到比2005年水平低近44%。盆地電力合作社的社群代表海蒂·霍基特表示,儘管幹叉站擁有環境控制措施,但該工廠的二氧化碳測量資料將使其難以維持,因此將被列入削減名單。
霍基特在談到使用幹叉站技術的舊煤電廠時說:“這就像將68年的大眾甲殼蟲與2015年製造的汽車進行比較。我們非常積極主動,但該規則沒有給我們加分。”
現在,幹叉站希望透過碳捕獲利用和封存來維持照明。2017年,綜合測試中心將在該廠隔壁開放。
該設施將為包括懷俄明大學在內的研究人員提供空間,以開發能夠從燃煤發電廠(在這種情況下,直接來自幹叉站的煙道氣)中排放物質的技術,並在商業上可行的方式中使用它們。
這是一個價值 2100 萬美元的公私合營專案,其中 1500 萬美元由州政府承擔。綜合測試中心還將接待一個小組,該小組將為碳排放的最佳經濟用途提供 1000 萬美元的獎金。
懷俄明州的時間快用完了嗎?
這個模式並不新鮮。在加拿大 SaskPower 電廠和密西西比州 Kemper 縣能源設施中也正在進行類似的碳捕獲工作,並計劃開始。
大規模執行碳捕獲技術的這兩次嘗試都陷入了延誤和爭議。在 SaskPower 的工廠,已經多次停產,成本不斷增加,最初承諾捕獲工廠 90% 的碳的目標甚至遠未實現。
Kemper 預計在延誤兩年多後即將開放,目標是從煤氣化工廠捕獲高達 65% 的碳排放。
懷俄明大學能源資源學院的 Northam 表示,從表面上看,捕獲碳並將其隔離在地球大氣之外“不是魔術,也不是什麼困難的技術”。
然而,它很昂貴,而且行業並沒有對投資它感到興奮,而是依賴政府資金。國會研究服務處的一份報告 估計,在 1997 年至 2008 年間,能源部為與 CCS 相關的活動提供了 9 億美元。根據氣候與能源解決方案中心的分析,2009 年,能源部加強了行動,從美國復甦與再投資法案中撥款 33.8 億美元用於碳捕獲專案。
此後,Northam 將資金描述為“零星”,這使得研究“時斷時續”。
他說:“降低成本的唯一方法是透過重新設計你已經嘗試過的東西。因此,為了實現碳捕獲,我們必須演示專案,我強烈感覺到聯邦政府需要推動這種情況發生。”
一些懷俄明州的立法者對聯邦政府通過了《清潔電力計劃》等法規,同時錯誤地將碳捕獲視為解決方案感到憤怒。
“它還沒有準備好投入使用,它真的還沒有。這項技術還沒到位,”共和黨州眾議員 Norine Kasperik 說。“《清潔電力計劃》所做的是使我們最高技術的礦山和發電廠的建設成為非法。”
她說,懷俄明州需要的是時間,足夠的時間讓碳捕獲和封存技術趕上來。
她認為,在依靠懷俄明州的煤炭廉價地為這個國家的大部分地區供電數十年之後,這個國家應該欠這個州這些時間。
她說:“煤炭在我們的血液中。煤炭對這個國家有好處。”
經環境與能源出版有限責任公司許可,轉載自 Climatewire。www.eenews.net,202-628-6500
