Kuldioxid til salg

Sagen: I 1988 købte Basin Electric Power Cooperative i Bismarck, ND, et problemfyldt kemisk anlæg, der omdannede kul til syntetisk naturgas. Satsningen gav pote, og historien om Basins succes ændrer magtens virksomhed og forureningspolitikken.

Dakota Gasification Company

Denne historie var en del af vores juli-udgave 2005

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

Indkomst for 2005: 234,5 millioner dollars
Medarbejdere: 700
CO2 lagret under jorden: Seks millioner tons

Den 14. september 2000 rykkede Dakota Gasification Company ud over overlevelse. Virksomhedens enestående kemiske fabrik i Beulah, ND – et industrielt dyr, der omdanner 18.000 tons brunkul til 170 millioner kubikfod syntetisk naturgas om dagen (nok til at opvarme 2.500 hjem i et år) – var blevet afskrevet 15 år tidligere som en regeringsfinansieret boondoggle, et misforstået produkt af krisedrevet amerikansk energipolitik. Men det beslutsomme datterselskab af et landdistriktsværk trodsede sine kritikere. Den septemberdag tog virksomheden et beskidt biprodukt - kuldioxid - og gjorde det til et finansielt aktiv ved at tænde for en ny CO2-pipeline. Flytningen ville ikke kun sikre anlæggets levedygtighed, men det ville også hjælpe med at rense kulkraftens miljøomdømme.

Dakota Gasification driver en 300 kilometer lang rørledning fuld af kuldioxid. Denne flod af forurening går nordpå fra Beulah til de aldrende oliefelter i det sydøstlige Saskatchewan. Der dykker CO2'en halvanden kilometer ned under jordens overflade i tykke, genstridige olieaflejringer. CO2 reducerer oliens viskositet med en faktor fire og letter dens flow til overfladen. Beulahs CO2 forventes at hjælpe med at udvinde 130 millioner ekstra tønder olie fra Saskatchewan-oliefelterne, hvilket Dakota er godt kompenseret for. Når kuldioxiden først er i jorden, indtager den oliens plads og bliver fanget under en uigennemtrængelig stak af kalksten, sandsten og skifer. Processen begraver sikkert mere CO2 på et år, end hundrede tusinde biler frigiver i deres operationelle levetid.

Politikere ser i stigende grad på Dakotas teknologi som den potentielle nøgle til ren indenlandsk strøm i fremtiden. Bush-administrationen har avanceret kulforgasning og underjordisk opbevaring af drivhusgasser som en langsigtet løsning på et langsigtet problem. Det amerikanske energiministerium går ind for et 10-årigt R&D-program, kaldet FutureGen, der har til formål at perfektionere en opgave, som Dakota i øjeblikket udfører med teknologi, der stammer fra 1970'erne. FutureGen promoverer teknologi, der ikke engang er blevet demonstreret på små pilotanlæg, siger Dale Simbeck, vicepræsident for teknologi for SFA Pacific, et energikonsulentfirma baseret i Mountain View, Californien. Men her er en storstilet operation, der er teknisk vellykket, og som gør alle de ting, der bliver talt om.

Al Lukes, Dakotas operative officer, siger, at han er vant til de overraskede reaktioner fra internationale besøgende, der kommer for at se, hvad der sker på de nordlige sletter: Folk kigger på os og siger: 'Min Gud, kan du gøre det?'

Efterhånden som Dakotas historie spredes, står politikere over for et stadig mere barskt valg. Det Internationale Energiagentur regner med, at der vil være installeret nok kulværker til at producere 1.400 gigawatt elektricitet mellem 2003 og 2030. Disse værker vil generere omkring 118 milliarder tons kuldioxid i løbet af deres driftslevetid. Det er mere end alle kulstofemissioner fra kul gennem de seneste 250 år tilsammen. Selv nogle pragmatiske miljøforkæmpere er enige om, at forgasningsteknologi kan være den største enkeltstående løftestang til rådighed til at begrænse drivhusgasser på kort sigt. Kullet skal udvindes. Det eneste spørgsmål er, hvordan det skal brændes, siger Antonia Herzog, en seniorforsker ved Natural Resources Defense Council, en miljøfortalergruppe baseret i Washington, DC. Hvis der skal bygges nye kulværker, bør de være forgasningsanlæg.

Dakota som standard
Dakota Gasification blev udtænkt under energimanglen i 1970'erne. Mens OPEC pressede olieforsyningerne, kvælede priskontrol i USA produktionen af ​​naturgas. Naturgasrørledningsfirmaer, der var foruroliget over stramme forsyninger, begyndte at udforske alternative kilder; i 1978 var et konsortium af gasrørledningsselskaber, Great Plains Gasification Associates, gået sammen for at bygge verdens første syntetiske naturgasanlæg. Byggeriet begyndte i 1981, efter at præsident Reagan gik med til at stoppe det teknologisk ambitiøse projekt med føderale lånegarantier, og i 1984 var det færdigt. Knap et år senere reddede gasrørledningsselskaberne ud og misligholdt 1,5 milliarder dollars i lån.

Problemet var ikke Great Plains' teknologi. Dens proces, tilpasset fra den kemi, der gjorde det muligt for Nazityskland at producere syntetiske motorbrændstoffer, fungerede som designet: Kul og damp reagerede sammen ved 1.000 °C for at give en gasformig blanding af brint, kulilte og CO2 (plus forurenende stoffer som svovl, kviksølv og xenongas). Ren CO2 og forureningsstrømme blev udtømt, og det resterende kulilte og brint - en blanding kendt som syntesegas eller syngas - blev tilført en katalysator for at danne kulbrinter. Nazisternes katalysatorer blev brændstof til tanke, fly og ubåde; Great Plains' katalysator viste sig at være metan af høj kvalitet.

Lukes, en kemiingeniør, som vendte tilbage til sit hjemland, North Dakota for at arbejde for Great Plains, siger, at det, der bragte virksomheden opad, var retningsbestemt boring og dereguleringen af ​​naturgas, som fandt sted over flere år, begyndende i 1978. Deregulering udløste en vanvittig søgen efter nye gasforekomster og retningsbestemt boring multiplicerede hver brønds output. Great Plains forventede at indbringe $9 til $10 pr. tusinde kubikfod for sin syntetiske gas, men i midten af ​​1980'erne havde en gasoverflod drevet priser så lave som $1 pr. tusinde kubikfod. Vi kunne på ingen måde lave gas til den pris, siger Lukes.

Anlægget tjente indtægter, men på ejernes regning: takket være prisformler skrevet ind i deres 25-årige gaskøbsaftale, betalte rørledningerne Great Plains op mod 50 procent mere end markedsprisen for naturgas.

Department of Energy tog Great Plains i besiddelse, da rørledningsselskaberne gik væk. Under pres for at beskytte 822 arbejdspladser i det økonomisk deprimerede North Dakota og for at inddrive nogle af regeringens tab, tillod agenturet anlægget at fortsætte i drift. Men det begyndte straks at lede efter en køber. I 1988 fandt den Basin Electric Power Cooperative of Bismarck, den lokale forsyning, der drev anlægget. Basin Electric stod til at miste 37 millioner dollars om året - omkring 8 procent af sine årlige indtægter - hvis fabrikken lukkede. De 37 millioner dollars var et stort tal for Basin dengang, siger Lukes. Basin erhvervede anlægget for 85 millioner dollars i kontanter (og et løfte om at dele fremtidige overskud med Department of Energy) og oprettede et datterselskab, Dakota Gasification, til at drive det.

Det var et risikabelt træk for Basin. I årene efter købet vaklede den politiske opbakning til alternativ energi. Gaspriserne faldt. Og gasrørledningerne anlagde sag om deres gaskøbsaftaler og fremtvang et forlig, der ville fjerne Dakotas beskyttende prispræmie i slutningen af ​​1990'erne.

One Company's Trash
Dakota overlevede ved at blive en genbruger: Biprodukterne fra dets affaldsstrømme indbringer mere end $150.000 om dagen. Og dets mest lukrative biprodukt - det, der endelig sikrede dets fremtid - er kuldioxid.

At skrubbe olie ud med CO2 er ikke så lukrativt som at slå et stort nyt felt. De store olieselskaber går ikke efter disse. Disse er som knolde, og de leder efter homeruns, siger SFA Pacifics Simbeck. Men bunterne er værd at lave for de andenrangs olieselskaber, der nu dominerer den amerikanske og canadiske olieproduktion. Læg CO2 i jorden, og du vil sandsynligvis få mere olie - det vil sige, hvis du har CO2. Det meste kuldioxid, der bruges i oliefelter, kommer fra naturlige forekomster af enten CO2 alene eller CO2 medført med naturgas. Oliefeltoperatører nord for Beulah havde ingen af ​​delene.

I midten af ​​1990'erne lignede Dakota en overlevende, og Calgary, Alberta-baserede PanCanadian Petroleum, operatøren af ​​et af Canadas største oliefelter, var klar til at forhandle. Produktionen på PanCanadians felt i Weyburn, Saskatchewan, toppede i 1960'erne, men virksomhedens geologer troede, at CO2 ville skrue op igen. I henhold til en aftale fra 1997 byggede Dakota gaskompressorer og en rørledning til at levere CO2 til Weyburn, og PanCanadian indvilligede i at betale Dakota for finansieringsomkostninger på udstyret, plus at betale et efterspørgselsgebyr. I februar tilmeldte Dakota en anden Saskatchewan-olieproducent, Apache Canada, som vil begynde at tage CO2 næste år.

Judy Fairburn, en vicepræsident for operationer for EnCana (PanCanadians nye navn efter fusion med Calgary-baserede Alberta Energy), siger, at købet af Dakotas CO2 øgede produktionsomkostningerne hos Weyburn, og at PanCanadian forudsatte sin investering på at modtage $16 til $18 per tønde. Det var et godt bud: Olien koster nu omkring 50 dollars pr. tønde, og Weyburn leverer 26.000 tønder om dagen - det højeste niveau siden 1970'erne. Dette oliefelt er bestemt i sin anden vind, siger Fairburn.

Med naturgas, der sælges til $7 pr. tusinde kubikfod, ser Dakota også godt ud. Adspurgt om Dakota måske er ved at tjene sine oliefeltkunder ud, griner Fairburn nervøst. Det må jeg regne ud, siger hun. De er bestemt godt placeret.

Det er de – og ikke kun på grund af det, de er med til at tage ud af jorden. Efterhånden som olien stiger på Great Plains, samler Dakota Gasifications industrielle CO2 sig under jorden, hvilket skaber en miljøfordel, der kan være millioner af dollars mere værd i de kommende år, hvis USA nogensinde beslutter sig for at vedtage en 'cap-and-trade'-emissionspolitik. En $34 millioner forskningsundersøgelse sponsoreret af International Energy Agency har sporet CO2 under jorden. Dens endelige rapport, der blev udgivet sidste efterår, bekræftede, hvad alle forventede: de samme lag, der forseglede i Weyburns olie i 50 millioner år, skulle holde på sin CO2 i tusinder af år, hvis ikke længere.

Forgasning er igen i søgelyset, og ikke kun på grund af dens evne til at gemme drivhusgasser væk. Dagens rekordhøje naturgaspriser viser ingen tegn på at glide, på trods af rekordhøje gasefterforskningsniveauer i Nordamerika. Og teknologien bliver bedre. Dusinvis af forgasningsanlæg er blevet bygget siden 1984 - hvoraf de fleste forvandler kulafledt syngas til ammoniakgødning - og deres avancerede kraftudstyr koster mindre at bygge og drive end Dakotas. Store leverandører af udstyret, som General Electric, tager imod ordrer på mere. Dakota var ikke kun heldig i sin årtier lange kamp for at bevise levedygtigheden af ​​kulforgasning, det var også rigtigt.

skjule