Segunda oportunidad de capturar carbono de un quemador de carbón para reactivar un yacimiento de petróleo en Texas

Una central eléctrica de carbón cerca de Underwood, Dakota del Norte, en enero de 2022.

Una mirada retrospectiva a Petra Nova.

Petra Nova fue una manifestación del CCS en Houston, apoyada por el gobierno federal de Estados Unidos. CCS significa captura y almacenamiento de carbono. En Petra Nova, se capturó CO2 de la chimenea de una central eléctrica alimentada con carbón y se inyectó en un antiguo campo petrolífero para impulsar la producción de petróleo. El apoyo federal llegó a través de promesas de ahorrar carbón.

Los propietarios de Petra Nova eran NRG y JX Nippon, una empresa japonesa. El campo petrolífero fue operado por Hilcorp Energy mediante un proceso llamado recuperación mejorada de petróleo, donde el CO2 actúa como jabón para ablandar y exprimir el petróleo restante de la roca en la que quedó atrapado.

A partir de 2017, Petra Nova operó durante 3 años y se afirmó que capturaba los mayores volúmenes de CO2 del mundo de una chimenea de carbón. Petra Nova recuperó el 92% del CO2 de los gases de escape. También demostró que todo el proceso de recuperación mejorada de petróleo era viable a escala comercial, si el precio del petróleo era lo suficientemente alto.

Sin embargo, la empresa era cara: costó alrededor de mil millones de dólares y el gobierno de Estados Unidos pagó 195 millones de dólares. Fue un éxito técnico, pero cuando el precio del petróleo cayó por debajo de los 50 dólares por barril, el proyecto se archivó en 2020. Fue una decepción y el entonces Secretario de Energía, Rick Perry, lamentó que intentar ahorrar carbón mediante la CAC era como tirando gelatina a la pared y esperando que se pegara mucha.

NRG vendió su participación del 50% a Nippon por 3,6 millones de dólares a finales de 2022. A este precio parecía una ganga. Nippon es ahora el único propietario. El objetivo de Nippon es ayudar a su empresa matriz, Eneos Holdings, a alcanzar la neutralidad de carbono para 2040. No está claro si Hilcorp participará.

Componentes del proyecto Petra Nova en Houston, Texas.

Cuatro obstáculos para la CAC.

En el panorama más amplio de la CCS hay cuatro obstáculos para salvar el carbón y las centrales eléctricas alimentadas con carbón, como el relanzamiento de Petra Nova.

Obstáculo 1: Muchos prefieren eliminar gradualmente el carbón, porque es un combustible de combustión muy sucia que genera contaminación tanto en la atmósfera inferior (smog) como en la superior (gases de efecto invernadero). La COP26 en Glasgow terminó cuando 197 países de 200 asistentes acordaron un texto para “reducir gradualmente” el carbón.

China y la India, ambos usuarios de grandes cantidades de carbón, y otras tres naciones habían rechazado la frase “eliminación gradual” del carbón apenas en la última hora de la conferencia, porque quieren proporcionar energía barata a nuevas industrias y mover enormes poblaciones a una mejor calidad de vida, tal como lo había hecho Occidente hace décadas.

Obstáculo 2: Estados Unidos y el mundo tienen capacidad de almacenamiento de CAC que podría durar miles de años. Pero, según Rystad Energy, el mundo necesitará inyectar ~9 mil millones de toneladas de CO2 eq por año para 2050. Esto requeriría un crecimiento interanual del 20% durante décadas para expandir las inyecciones actuales.

Será necesario crear una enorme industria nueva para la CCS, al menos tan grande como la actual industria del petróleo y el gas, y posiblemente el doble. La producción de combustibles fósiles y una industria de CCS juntas serán demasiado engorrosas y costosas y, por lo tanto, poco prácticas de gestionar para las empresas energéticas en comparación con el desarrollo de energías renovables.

Obstáculo 3: El proceso de CCS es complicado y costoso. En primer lugar, hay que separar el CO2 de otros gases del escape del carbón quemado. En segundo lugar, los gases CO2 deben limpiarse, comprimirse y transportarse, con suerte por oleoductos, a un antiguo yacimiento petrolífero adecuado (hay muchos de ellos en Estados Unidos y en el mundo). En tercer lugar, el CO2 debe inyectarse de forma más o menos continua mediante pozos que tengan una profundidad superior a los 3.000 pies. En cuarto lugar, el CO2 necesita una garantía de que no se filtrará a través de la capa de roca y no contaminará los acuíferos.

El DOE de EE. UU. ha gastado más de mil millones de dólares para estudiar proyectos de captura de carbono desde 2009, según la GAO (Oficina de Responsabilidad Gubernamental) en 2021. A pesar de los distintos éxitos, 8 de 11 proyectos fracasaron y la mayoría de ellos se centraron en centrales eléctricas de carbón.

Obstáculo 4. Los beneficios climáticos de un proyecto de CAC como Petra Nova en su primera vida se ven socavados si la inyección de CO2 se utiliza para extender la vida útil de un campo petrolífero. La mayor producción de petróleo, cuando se quema, genera mayores emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) que contrarrestan las emisiones ahorradas al quemar carbón.

La perspectiva de las grandes petroleras.

Aunque la industria del petróleo y el gas no se centra en el carbón, tienen profundos intereses en preservar su producción de petróleo y gas, lo que significa abordar los GEI causados ​​por la quema de petróleo y gas. La industria del petróleo y el gas por sí sola proporciona el 57% de la energía mundial y el 50% de los gases de efecto invernadero del mundo.

Pero se acaba de informar de las ganancias de las grandes petroleras para todo 2022, y están muy por encima de lo máximo en un año en el que los precios del petróleo promediaron alrededor de 100 dólares el barril y los precios del gas fueron más altos que en la década anterior.

Todas las supergrandes obtuvieron ganancias récord en 2022, y las seis principales ganaron aproximadamente 220 mil millones de dólares en total y más que duplicaron sus ganancias durante el siguiente año más importante, 2018. 220 mil millones de dólares es un banco de dinero de Fort-Knox que podría invertirse en parte en renovables. ExxonMobil XOM encabezó la lista con 59.000 millones de dólares, hasta Equinor con 23.000 millones de dólares.

Como ocurre con la mayoría de las grandes empresas, el objetivo principal es obtener ganancias, y las ganancias aumentan cuando el mundo demanda más petróleo y gas. La CCS se considera una vía de escape, ya que permite a las grandes petroleras continuar con su producción de petróleo y gas, con todos sus beneficios de seguridad energética, empleos y gasolina barata, especialmente justificables con la guerra de Rusia contra Ucrania.

ExxonMobil almacena 9 millones de toneladas de CO2 cada año, lo que equivale a 11 millones de emisiones de escape de automóviles cada año. La operación LaBarge CCS en Wyoming captura casi el 20% de todo el CO2 generado por el hombre capturado en el mundo cada año.

A partir de 2022, la compañía planea invertir 3 mil millones de dólares en 20 nuevas instalaciones de captura y almacenamiento de carbono, y 15 mil millones de dólares durante 6 años en planes bajos en carbono que incluyen hidrógeno y biocombustibles, así como CCS. También han propuesto un plan de 100 mil millones de dólares para implementar CCS en una empresa conjunta con una amplia gama de empresas comerciales de la Costa del Golfo.

China y la India.

La “reducción gradual” del carbón reemplazó a la “eliminación gradual” a instancias de India y China en la COP26. A lo largo de su historia, el carbón impulsó la expansión industrial y ayudó a sacar a millones de personas de la pobreza porque proporcionaba energía barata y confiable. Todavía lo es en India y China, que están tratando de dar los saltos económicos que Estados Unidos y Occidente dieron hace años.

Un posible ganador sería que Petra Nova se reiniciara para encontrar una forma económica y eficaz de capturar CO2 de los cientos y miles de centrales eléctricas alimentadas con carbón instaladas por China, India y otras naciones subdesarrolladas.

Esto podría permitir a esas naciones adelantar sus retrasados ​​objetivos de emisiones netas de GEI cero: actualmente 2060 para China y 2070 para India, en comparación con 2050 según los acuerdos de París de 2015.

Comida para llevar.

Los costos de la CAC son altos y probablemente requerirán un precio del carbono u otro mecanismo para promover su aplicación. El proyecto de ley de infraestructura en EE.UU. ha destinado 12.000 millones de dólares y la Ley de Reducción de la Inflación ha aumentado las exenciones fiscales, como incentivos para el desarrollo de CCS en EE.UU.

A pesar de esto, el costo de producir combustibles fósiles combinados con CAC hará que los combustibles fósiles sean más caros que las energías renovables.

Con el tiempo, la demanda de combustibles fósiles caerá en Estados Unidos y en el mundo debido a la electrificación de los vehículos y a la sustitución de las plantas de energía fósiles por energías renovables, y esto reducirá la necesidad de CAC.

La captura y el almacenamiento de carbono no podrán salvar la industria del petróleo y el gas de Estados Unidos en su forma actual. Pero un reinicio de Petra Nova puede abrir una puerta para reducir las emisiones de carbono de multitud de plantas de energía en China e India que actualmente dicen que ni siquiera estarán cerca de lograr emisiones netas cero para 2050.