BECCS – nowe możliwości rozwoju dla branży biomasowej?

Wszystkie systemy BECCS – Bioenergy with Carbon Capture and Storage, prowadzą do składowania CO2 wychwytywanego przez rośliny, ale to czy system osiągnie ujemne emisje zależy od emisji w całym cyklu życia zastosowania systemu, na co w szczególności wpływa wybór zasobów biomasy. Niektóre rodzaje biomasy mogą trwale pochłaniać dwutlenek węgla. Podczas gdy inne odpowiadają za znaczne emisje, jeżeli proces ich uzyskania nie jest odpowiednio zarządzany.

Zastosowanie BECCS na szeroką skalę wymaga starannego wyboru zasobów biomasy oraz analizy wszelkich skutków zastosowania takiego systemu pod kątem ekonomicznej i technicznej opłacalności. Systemy BECCS mogą być korzystne dla klimatu pod pewnymi warunkami – znaczący wpływ na to ma bezpośrednia i pośrednia zmiana użytkowania gruntów, emisyjność danego rodzaju biomasy oraz inne decyzje podejmowane w całym łańcuchu dostaw.

BECCS a unijny i polski sektor biomasy

Wprowadzenie systemu BECCS może znacząco wpłynąć na polski rynek biomasy. Zwiększone zapotrzebowanie na biomasę jako surowiec energetyczny może stymulować rozwój sektorów rolnictwa i leśnictwa. najważniejsze znaczenie będzie miało zrównoważone gospodarowanie zasobami biomasy oraz inwestycje w technologie zwiększające efektywność upraw energetycznych. Ponadto rozwój BECCS może przyczynić się do tworzenia nowych miejsc pracy w sektorze technologii energetycznych i środowiskowych.

Unia Europejska dostrzega potencjał BECCS w osiągnięciu celu neutralności klimatycznej do 2050 r. W związku z tym planuje się działania wspierające rozwój tej technologii. Obejmują one m.in inwestycje w badania i rozwój, stworzenie korzystnych ram regulacyjnych poprzez rozporządzenie w sprawie usuwania CO2 i upraw sprzyjających pochłanianiu dwutlenku węgla przez glebę (Carbon Removal and Carbon Farming Regulation – CRCF), a także mechanizmy finansowania projektów BECCS za pośrednictwem unijnego Funduszu Innowacyjności. Polska, będąc członkiem UE, ma możliwość skorzystania z tych inicjatyw. Ponadto potencjalne włączenie trwałego usuwania dwutlenku węgla do unijnego systemu EU ETS w ramach przeglądu systemu w 2026 r. mogłoby również doprowadzić do znacznego popytu na BECCS w tym sektorze.

Krajowe polityki energetyczne i środowiskowe mogą być dostosowywane w sposób sprzyjający wdrażaniu korzystnych dla klimatu BECCS, z korzyścią zarówno dla gospodarki, jak i środowiska, o ile mają na celu również zmierzające ku poprawie sposoby zarządzania gruntami.

W Polsce zabrakło

Niestety, BECCS został jedynie pobieżnie wspomniany w polskim projekcie Krajowego Planu na Rzecz Energii i Klimatu (KPEIK). Zabrakło szczegółowej analizy metod finansowania. Omawiając potencjał dla rozwoju BECCS i innych rozwiązań aktualizacja KPEiK wskazuje natomiast na szereg determinant decyzji inwestycyjnych w tego typu projektach, do których zaliczyć należy m.in. ceny paliw i energii elektrycznej, a także dostępność innych mechanizmów redukcji emisji czy wysokie koszty budowy infrastruktury. Ponadto w KEPiK znalazła się zapowiedź sformułowania krajowej strategii rozwoju zarządzaniem sekwestracją CO2 i jego wykorzystaniem w gospodarce oraz wypracowania ram prawnych umożliwiających rozwój tego typu systemów.

Stworzenie łańcucha wartości dla systemów BECCS po 2040 r. będzie wymagało od Polski przygotowania infrastruktury i odpowiedniego planowania przez decydentów. Ponadto ustanowienie systemu certyfikacji zrównoważonego rozwoju i zapewnienie identyfikowalności są niezbędne do wspierania pozyskiwania biomasy nadającej się do zastosowania w systemie BECCS. Biomasa musi być identyfikowalna w całym łańcuchu wartości.

Szacuje się, iż potencjał składowania CO2 w Polsce wynosi ponad 15 Gt, głównie w solankowych warstwach wodonośnych (14,3 Gt) i złożach węglowodorów (1 Gt)2.Potencjał ten jest wystarczający do zmagazynowania około 600 lat emisji na prognozowanym poziomie po 2050 r., co podkreśla strategiczną potrzebę wdrożenia wszystkich technicznie i ekonomicznie wykonalnych rozwiązań CCS jako narzędzi realizacji polityki energetycznej i klimatycznej. Aby jednak w pełni wykorzystać ten potencjał, Polska powinna zainwestować w badania charakterystyki geologicznej, aby kompleksowo ocenić składowiska i zapewnić solidną podstawę naukową dla przyszłych projektów magazynowania.

Przykład Szwecji – kierunek dla polskiego BECCS?

Szwecja od lat przoduje w ochronie klimatu i wdrażaniu innowacyjnych technologii energetycznych. Chociaż kraj nie posiada odpowiednich warunków geologicznych do składowania CO2, rozległa linia brzegowa kraju i obiekty portowe przy licznych biogennych źródłach punktowych CO2 stanowią potencjalną alternatywę. Zamiast polegać na rurociągach, których instalacja wzdłuż tak długiej linii brzegowej byłaby niepraktyczna, żegluga stanowi jedyną realną opcję transportu CO2 z tych obiektów. Transport morski jest bardziej efektywny ekonomicznie niż budowa rurociągów w celu dotarcia do zagranicznych składowisk. Wyłączenie w ramach TEN-E i wyraźne odniesienie do rurociągów w dyrektywie w sprawie CCS skutecznie wyklucza jednak wykorzystanie statków do transportu CO2. Komisja Europejska dała szwedzkiemu rządowi zielone światło dla programu pomocy państwa w wysokości 3 mld EUR dla projektów BECCS.

Jednym z najnowszych i najbardziej znaczących jest „Beccs Stockholm” realizowany przez Stockholm Exergi. To dowód, iż technologia BECCS jest wdrażana w państwach członkowskich UE. „Beccs Stockholm” to projekt, którego celem jest stworzenie pełnowymiarowej elektrowni BECCS w istniejącej elektrociepłowni opalanej biomasą w Sztokholmie.

Wychwytywać CO2

Projekt zakłada wychwycenie aż 90% CO2 zawartego w spalinach. Kluczowym elementem tego procesu jest zastosowanie innowacyjnej technologii HPC (High-Performance Capture), która jest nie tylko wysoce skuteczna, ale również bezpieczna dla środowiska dzięki zastosowaniu nietoksycznych absorbentów.

W ramach projektu CO2 będzie transportowany drogą morską do podziemnych magazynów na Morzu Północnym, gdzie będzie trwale składowany. Oczekuje się, iż w ciągu pierwszych 10 lat eksploatacji zakład usunie z atmosfery około 7,8 mln t ekwiwalentu CO2. Jednym z największych wyzwań w technologii CCS jest tzw. kara energetyczna, czyli dodatkowa energia potrzebna do przeprowadzenia procesu wychwytywania i składowania CO2. W przypadku „Beccs Stockholm” problem ten ma zostać rozwiązany poprzez włączenie wychwytywania CO2 do sieci ciepłowniczej. Nadmiar ciepła wytworzony podczas procesu CCS zostanie wykorzystany do ogrzewania budynków, zmniejszając straty energii do zaledwie 2%. Ponadto niektóre źródła biomasy już teraz pełnią rolę ważnych pochłaniaczy w glebie, podczas gdy inne mogą prowadzić do znacznych emisji w sektorze gruntów. Zrozumienie i staranna selekcja tych zasobów biomasy ma zatem ogromne znaczenie.

Punkt odniesienia dla innych

Projekt „Beccs Stockholm” może stanowić punkt odniesienia dla innych krajów, które rozważają wdrożenie takich technologii. jeżeli się powiedzie, Szwecja nie tylko ograniczy emisje, ale także przyczyni się do rozwoju globalnego rynku technologii ujemnych emisji, co jest fundamentalne dla osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 r.

Polska może czerpać z doświadczeń Szwecji, dostosowując model do krajowych realiów. Wykorzystanie istniejącej infrastruktury w połączeniu ze wsparciem finansowym UE mogłoby przyspieszyć realizację podobnych projektów w naszym kraju. Działania te wymagałyby jednak podejścia strategicznego, w tym współpracy między przemysłem, m.in. identyfikacja potencjalnych lokalizacji, stworzenie korzystnych ram regulacyjnych oraz zabezpieczenie odpowiednich zasobów na rozwój i wdrożenie technologii.

Technologia BECCS oferuje wyjątkową możliwość połączenia produkcji energii z aktywnym usuwaniem CO2 z atmosfery. Dla polskiej branży biomasowej to szansa na rozwój i wzrost konkurencyjności na rynku OZE. Branża biomasowa powinna dołożyć starań o budowę pierwszej w kraju instalacji BECCS typu „first of a kind” (FOAK). Wdrożenie tej technologii może nie tylko ograniczyć emisje, ale także zyskać cenne doświadczenie i pozycję lidera w regionie.

Jeśli Polska zdecyduje się na rozwój BECSS, w przyszłości należy spodziewać się:

• kryteriów biomasy, dla której można wykorzystać BECCS;
• ulg inwestycyjnych;
• preferencyjnych struktur finansowania i dotacji gotówkowych;
• wsparcia operacyjnego poprzez programy rządowe;
• rozwoju partnerstwa publiczno-prywatnego (PPP).

Stworzenie korzystnego otoczenia prawnego i finansowego zachęciłoby inwestorów do zaangażowania się w projekty, natomiast kooperacja między sektorem publicznym i prywatnym oraz czerpanie z doświadczeń państw takich jak Szwecja mogą przyczynić się do powodzenia tych inicjatyw. BECCS może być nie tylko narzędziem w walce ze zmianami klimatu, ale także szansą na innowacyjny rozwój polskiej gospodarki ze względu na jej unikalny potencjał w sektorze biogazu. Obiecującymi miejscami do zastosowania rozwiązań z grupy technologicznej BECCS są polskie cementownie i wapiennice, które już posiadają (lub będą miały w horyzoncie 2030 r.) źródła bioenergii w swojej strukturze paliwowej.

Warto więc podjąć wyzwanie i wykorzystać potencjał drzemiący w tej innowacyjnej koncepcji. Polskie przedsiębiorstwa mogą wykorzystać istniejące emisje biogenne z sektora celulozy i papieru, gospodarki odpadami oraz wytwarzania energii z biomasy. Kryteria pozyskiwania zasobów biomasy, zgodne z unijnymi standardami, mogą pomóc we wspieraniu korzystnych dla klimatu wyników, ponieważ na ogólne oddziaływanie na klimat duży wpływ ma rodzaj wykorzystywanych zasobów biomasy. Zastosowanie tych korzystnych dla klimatu rozwiązań BECCS daje możliwość ograniczenia szkodliwych emisji, przy jednoczesnym wsparciu rozwoju infrastruktury transportu i składowania CO2.

BECCS – co to za technologia?

BECCS to proces, który łączy produkcję bioenergii z procesami wychwytywania i trwałego składowania dwutlenku węgla (Carbon Capture and Storage, CCS). Proces ten polega na przekształcaniu biomasy w paliwa lub spalaniu jej bezpośrednio w celu wytworzenia energii, podczas której wyemitowany CO2 jest wychwytywany i transportowany do stałych składowisk, takich jak podziemne formacje geologiczne. BECSS działa zgodnie z następującym schematem: CO 2 jest absorbowany z atmosfery w procesie fotosyntezy, która zachodzi podczas wzrostu roślin.

Biomasa jest następnie przekształcana w energię użytkową w instalacjach konwersji wyposażonych w technologie wychwytywania CO2, co zapobiega uwalnianiu dwutlenku węgla do atmosfery. Wychwycony CO 2 jest następnie składowany w głębokich formacjach geologicznych, w których może być bezpiecznie i trwale składowany przez tysiące lat. W ten sposób może dojść do usunięcia CO2 z atmosfery, o ile bezpośrednie i pośrednie emisje związane z produkcją i dostawą biomasy oraz wychwytywaniem CO2 nie przekraczają ilości usuniętej z atmosfery przez rośliny w procesie fotosyntezy.

Chcesz wiedzieć więcej? Czytaj Magazyn Biomasa:

Tekst: Bartłomiej Kupiec, CEE Policy Advisor w Clean Air Task Force

Zdjęcie: Beccs Stockholm