Bir milyar dolarlık fırsat
Uluslararası Enerji Ajansı (IEA), karbon yakalama, kullanım ve depolamayı (CCUS) küresel olarak emisyon azaltımının, özellikle çelik, enerji, kimya, çimento ve rafineri gibi azaltılması zor endüstrilerde önemli bir kolaylaştırıcı olarak duyurdu. Bu talebi gösteren rakamlar, karbon yakalamanın 2023'te küresel yatırımlarda 11 milyar ABD dolarından fazla çektiğini gösteriyor ; bu, 2022'de kaydedilen seviyenin neredeyse iki katı.
Bu, küresel nakliye sektörü için, özellikle de erken hareket edenler için, CO2 nakliye taşıyıcılarına ve akredite depolama tanklarına olan bağımlılığın artacağı için önemli bir büyüme fırsatını temsil ediyor. Ufukta görünen fırsatlara rağmen, uygulamayı küresel düzeyde ölçeklendirmek hala bir zorluk olmaya devam ediyor, bu nedenle olasılıkları henüz tam olarak anlayamadık. Son analizlere göre, tüm ülkelerin net sıfır taahhütlerine ulaşabilmeleri için CCUS kullanımının 2050 yılına kadar 120 kat artması gerekiyor.
CCUS pazarı, kısmen hükümetin sunduğu teşvikler nedeniyle ABD'de büyük bir büyüme ve gelişme potansiyeline sahiptir. Örneğin, 2023'te ABD Enerji Bakanlığı, karbon yakalama gösteri projeleri için 1,7 milyar dolarlık bir fon ve doğrudan hava yakalama (DAC) merkezleri için 1,2 milyar dolarlık bir fon duyurdu . Bu, birçok CCUS projesini hızlandırdı ve net sıfır geleceğe doğru ivmeyi artırdı. Bu potansiyele rağmen, CO2 taşımacılığıyla ilgili sorunlar devam ediyor.
Boru hatları ve nakliye
50 yıldan uzun süredir deniz tabanındaki boru hatları petrolü başarıyla taşımak için kullanılıyor ve bu, CO2 taşımacılığı için bir seçenek olmaya devam ediyor. Son beyaz bültenimizde, CO2 Kirlilikleri ve LCO2 Taşıyıcı Tasarımı Pratik Hususları, 2050 yılına kadar endüstriyel süreçlerden yakalanan CO2'yi taşımak için yaklaşık 360.000 km boru hattı gerekebileceğini belirttik.
Petrol ve gaz endüstrisinde kullanılmak üzere hala birçok boru hattına ihtiyaç duyulduğu için, bunlar tek başına talebi karşılamayacaktır. Aslında, ABD'nin 2050'den önce 17.700 ila 37.000 km arasında ek CO2 boru hattı inşa etmesi gerekecektir.
Ayrıca, karayı deniz altı boru hatlarına veya gemilere bağlayan terminal tesislerinin inşa edilmesi gerekecektir. Deniz altı boru hattı ve sonlandırma manifoldları ve sabit veya yüzen açık deniz platformlarına yükseltici bağlantılar halihazırda uygulanabilir seçenekler olarak incelenmekte ve denemeler devam etmektedir.
CO2'yi boru hatlarında taşımaya gelince, birçok husus göz önünde bulundurulmalıdır. CO2, 73,8 bar'lık süperkritik basınca ve 31,1° C'lik sıcaklığa ayarlanmalıdır. Boru hatlarını gerekli sıcaklık ve basınç özelliklerinde inşa etmenin yanı sıra, CO2 akışının içeriği (örneğin, eşlik eden su, nitrojen, hidrokarbonlar, oksijen, kükürt ve sülfürler) dikkate alındığında korozyonu, çukurlaşmayı veya çatlamayı önleyen malzemeler kullanılması gerekecektir.
Enerji sektöründe boru hatlarının kullanımı iyi bir şekilde yerleşmiş olsa da, sürekli bir sıkıştırılmış gaz akışı gerektirirler ve kullanıcı maliyetleri mesafeye oldukça bağlıdır. Bu nedenle, nakliye sektörü, özellikle düşük hacimlerde CO2'yi güvenli bir şekilde taşımak için giderek daha uygun bir çözüm olarak görülmektedir.
Aslında, CO2'nin gemiyle taşınması, Avrupa Komisyonu'nun Sürdürülebilir Faaliyetler için AB Taksonomisi ve AB Emisyon Okuma Sistemi ( AB ETS ) tarafından temel gereklilik olarak etiketlenmiştir .
CO2'yi boru hatlarında taşımak süperkritik koşulların karşılanmasını gerektirirken, sıvılaştırılmış formda (LCO?) olabileceği için nakliyesi daha basittir. Bu, farklı sıcaklıklarda ve basınçlarda taşınabileceği ve bir geminin boru hattı alternatiflerinde taşınan CO? hacminin yaklaşık 1/500'ünü alabileceği anlamına gelir.
LCO2 taşımacılığı kriterlerini karşılayan mevcut filo yalnızca dört taşıyıcıyla sınırlıdır. Şu anda gıda ve içecek sektörüne küçük kapasitelerde (~1.700 ton CO2) ve 15-19 bara (mutlak basınç) aralığındaki çalışma basınçlarında hizmet veriyorlar. Şu anda 13-18 barg (gösterge basıncı) aralığında CO2 taşıyabilen iki gemi bulunmaktadır.
CO2'yi kriyojenik koşullarda taşıma olasılığı analiz ediliyor; ancak şu anda hiçbir gemi 6-8 barg basınç aralığında CO2 taşıyamıyor. İlginç bir şekilde, ECOLOG, Hanwha Ocean, Babcock LGE ve American Bureau of Shipping arasındaki gibi ortak endüstri projeleri bunu uygulanabilir bir çözüm olarak araştırıyor. Proje aracılığıyla, düşük basınçlı, 40.000 cbm LCO2 taşıyıcısı için prensipte onay verildi.
CO2 nakliyesinin zorlukları ve sıkıntıları
Karadaki CO2 elleçleme sistemleri ve boru hatlarıyla taşımanın aksine, CO2 nakliyesi konusunda mühendislik verilerinde eksiklikler bulunmaktadır. Bu durum birçok zorluğa yol açmaktadır.
CCUS endüstrisinin olgunlaşmasına olanak tanıyan sağlam nakliye altyapısına olan talep, nakliye endüstrisi için önemli bir ekonomik potansiyel yaratırken, net sıfır hedeflerini de destekliyor. Ancak, şirketlerin fırsattan yararlanmak için yatırım yapmaları ve yakalanan büyük hacimli CO2'nin taşınmasını desteklemek için özel LCO? taşıyıcıları kurmaları gerektiğinin farkında olmaları gerekiyor.
Şu anda, kargo olarak kirlilik içeren CO2 nakliyesi için standartlar yoktur, yalnızca ABS'nin sıvılaştırılmış karbondioksit taşıyıcıları kılavuzu gibi öneriler vardır. Nakliye şirketleri için, bu tür kılavuzları takip etmek sağlık ve güvenlik risklerini azaltmaya yardımcı olabilir. Ek olarak, korozyon reaksiyonları potansiyel olarak geminin bütünlüğünü etkileyebilir ve/veya personele zarar verebilir. Sıvı CO2, gaz halindeki CO2'den daha fazla su içeriyorsa, daha aşındırıcı hale gelebilir.
Ayrıca, yüksek düzeyde yoğunlaşmayan safsızlıklar hacimsel kapasiteyi önemli ölçüde tüketebilir. Örneğin, %10 hidrojenin varlığı kapasiteyi %27 oranında azaltabilir ve bu da mali kayba neden olur.
Yükün yoğunluğu da dikkate alınmalıdır çünkü düşük yoğunluklu LCO2 bir geminin hacimsel verimliliğini azaltır ve daha yüksek basınç tank boyutunu sınırlar ve duvar kalınlığını artırır. CO2'nin fiziksel özellikleri ve taşıma koşulları - ve sıkıştırma sıvılaştırma sistemi ve güç talebi gibi buna bağlı sorunlar - yük elleçleme ve nakliye için kesin yönergeler oluşturmak amacıyla daha iyi anlaşılmalıdır.
Kargo tanklarının tasarımı, Toplu Sıvılaştırılmış Gaz Taşıyan Gemilerin İnşası ve Donanımı için Uluslararası Kod veya IGC koduna uygun olmalıdır. Bu kod, 1960'lardan beri sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) için kargo tanklarının tasarımının temelini oluşturmaktadır.
Taşıyıcı malzemelerle ilgili denemeler de devam ediyor. Örneğin çelik fabrikaları tarafından geminin Sınıflandırma Topluluğunun onayına tabi olarak CO2 Taşıyıcı tank malzemesi olarak kullanılabilecek yeni yüksek mukavemetli karbon-manganez çelik malzemeler geliştiriliyor. Bu tür denemeler, nakliye taşıma zinciri boyunca sıvı formda CO2'yi taşımak için doğru koşulları yaratabilmemiz için ideal basınç, sıcaklık ve bileşim mekanizmaları hakkında daha fazla netlik sağlamaları açısından kritik öneme sahiptir.
CCUS endüstrisi hız kazanıyor ve birçok ülkenin sürdürülebilir emisyon azaltma olasılıklarını açığa çıkarmasına olanak sağlıyor. Ancak, CO2'nin taşınması insan yaşamı, çevre koruma, maliyet ve enerji talebini hesaba katan bir şekilde optimize edilmelidir. Endüstri, düzenleyici kurumlar ve hükümet uluslararası alanda uygun CO2 uygulamaları konusunda iş birliği yapmaya devam ederse, CCUS pazarı gelişebilecek ve net sıfır geleceğe geçişi destekleyebilecektir.
