CO2の分離回収、利用および貯蔵(CCUS)は何年も前から存在していましたが、複雑さ、信頼性、コスト、そして全体的なビジネスユースケースにより、世界的な普及率は比較的低くなっています。外的な圧力がほとんどなく、各施設が独自のCCUSソリューションに投資する必要があるという金銭的なハードルがあるため、このツールは単に費用対効果の閾値を満たしていないだけなのです。
ネットゼロ目標の達成と政府の優遇措置の適用を目指す企業の取り組みが、効果的な炭素管理のためのコスト構造をいかに実現するかという創造性を駆り立て、この流れは変わりつつありますネットゼロ標を達成することは、より多くのCCUS施設が必要であることが明らかになってきました。2021 Global Status of CCS Reportによると、現在、世界で稼働している商用大規模CCUS施設は135カ所に過ぎませんが、世界の気候緩和目標を達成するためには、2050年までに2,000以上の施設が必要になるとされています。
CO2 を除去する実行可能な広範な能力を持つことは、水素のような新しいエネルギー源の採用を加速することができます。最終的 再生可能エネルギーで製造される水素 太陽や風などの非炭素源や「グリーン」資源から生産されるのは非常に魅力的ですが、水素アプリケーションの需要面では、規模の経済を生み出すために急速に成長する必要があります。CCUSは、水素の未来への足がかりとなる「脱炭素型水素」を実現します。当社はこの約束をまだ実現していませんが、CCUSは 化石燃料からのクリーン水素の生産を促進—今日の水素の最も多くの生産源です。経済要因に合わせるために慎重なアプローチを行えば、CCUSは低炭素水素を大規模で新しい市場に投入するための最もコストの少ない道筋として機能する可能性があります。
CCUSプロジェクトを経済的に実現可能にするために、多くの人がCO₂を「サービスとしてのCO2分離回収」ビジネスモデルに変えることができる新しい地域のカーボンキャプチャーハブを指しています。異なる会社が別々にCCUS施設を開発する代わりに、これらのハブはインフラとパイプラインネットワークを共有して、互いに隣接する様々な地元の製油所、石油化学、肥料、鉄鋼、その他の施設から炭素を回収、集約、輸送、保管します。このアプローチは、圧縮されたCO₂を大規模な共有パイプラインネットワークに輸送することで貯蔵コストを分割し、全体的なコストを削減するため、共有リソースを生み出し、より強力な商業機会を生み出し、規模のエノミティを大幅に改善します。
回収プロセス自体を最適化するのと同じくらい重要なのは、取引用計量および会計用計量システムで、ポイントからビジネスへと移動するCO2の質量を正確に測定できます。これにより、製造業者は炭素価格の設定と規制コンプライアンスの確保に必要な、独自の供給源からの排出量を定量化できます。また、貯蔵施設が供給元にどの程度の請求を行うのかを知ることもできます。
企業が税額控除のCO2を定量化しているか、他の方法でCCUSを収益化しているかに関わらず、極端な圧力、低温、密度の大きなスイングに耐えることができる高精度流量計や、ガスまたは液体フォームの化学的不純物を検出できるインライン分析器などの管理輸送ソリューションに依存できることは、収益性を維持するために不可欠です。
CO2分離回収を魅力的にする新しいハブを構築するには、高度な自動化技術、デジタルツインソリューション、ソフトウェア、新しいエンジニアリングツールが必要です。
コアCO2分離回収技術は、エマソンの専門知識の基礎である従来のプロセス分離技術です。この専門知識とソフトウェアとソリューションは、サイトの評価やモデリングから運用と監視まで、世界最大のCCUSプロジェクトの一部をサポートしてきました。
CO2分離回収プロセスの最適化 は最初のステップです。 エマソンのエネルギー管理情報システム(EMIS)は、プロセスの可視性を高め、より良い意思決定のためのデータを提供するのに役立ちます。EMISは、非効率性や不規則性をよりよく特定するために、サイトのエネルギー性能に関する有意義な情報を分単位で提供します。これにより、オペレータはリアルタイムの是正措置を取り、時間とエネルギーを節約できます。パフォーマンスの低下を検出することにより、EMISはサイトのエネルギー使用量を最大15%削減できます。回転機器の正確な制御はまた、エネルギー消費を削減し、機械の健全性を確保し、ダウンタイムを防ぐことができます。
CO₂の液化は、CCUS施設に輸送するために必要であり、プロセス制御と信頼性の高い測定に関するエマソンの専門知識を使用して、CO2を継続的に監視して可視性を得ることができます。コンプレッサはプロセスにおいて重要な役割を果たします。 エマソンのパーベイシブセンシング技術とデータ分析は、コンプレッサの健全性と性能を継続的に監視し、ダウンタイム、機器の損傷、過度のメンテナンスコストを軽減します。最適化されたデジタルバルブソリューションは、コンプレッサへの安定した流れを保証し、損傷を防ぎ、コンプレッサの寿命を延します。
地下の炭素貯蔵プロジェクトは、地下地質学的地層の信頼性が高く正確な分析に依存しています。E&P(調査および生産)ソフトウェアは、エマソンの AspenTech ソフトウェア事業のデジタルツインソリューションと組み合わせて、物理環境の動的シミュレーションモデリングを提供し、地下貯蔵施設の正確なマッピングと測定を可能にします。さらに、長期的な貯蔵容器の完全性の信頼性の高い評価は、サイトの選択と開発に関するビジネス上の決定に不可欠です。ダウンホールゲージは貯蔵タンクから継続的なリアルタイムデータを提供し、坑井の完全性とプロセスの信頼性を保証し、ソフトウェアはプロジェクトの寿命を通して地震データで観察された地下の変化を分析および解釈します。
最後に、新しい CCUS プロジェクトをスケジュールに沿って予算内に維持することは、リスクを低減するために不可欠です。エマソンの プロジェクト確実性のアプローチ 最新のプロジェクト管理戦略、革新的なエンジニアリングプラクティス、デジタル技術を組み合わせて、コストを削減し、複雑さを軽減し、変更に対応します。
より強力なCCUSの採用を推進する動きは現在、環境に影響を与えていますが、将来の影響に対する可能性はさらに大きくなっています。業界がCCUSを進歩させるにつれ、地域型のCO2分離回収ハブモデルを地域の水素生産施設に拡張することができます。CCUSサービスの加入者は、その生産プロセス用に水素を購入することもでき、脱炭素水素生産に起因するCO₂は、直ちにハブ内で隔離することができます。
この双方向のモデルは、炭素と水素の閉ループシステム、すなわち循環型経済を生み出す可能性を秘めています。施設の廃棄物の使用やエネルギーと材料の流れの共有から、炭素を取り込み、最も経済的な源から水素を生産することまで、コストを削減し収益を生み出しながら水素と炭素の両方を再利用し再利用する循環型経済になります。ネットゼロに達することは、CCUSなしでは事実上不可能です。 炭素捕獲ハブは、気候変動との戦いにおいて、ゲームチェンジャーとなる可能性を秘めています。
