ตัวเลือกคาร์บอนต่ำสำหรับอุตสาหกรรมหนัก เช่น เหล็กและซีเมนต์นั้นหายากและมีราคาแพง
งานชิ้นนี้เผยแพร่ครั้งแรกในเดือนตุลาคม 2019 และได้รับการอัปเดตเล็กน้อย
นักเคลื่อนไหวด้านสภาพอากาศชอบที่จะพูดว่าเรามีทางออกทั้งหมดที่จำเป็นต่อวิกฤตสภาพภูมิอากาศ สิ่งที่เราขาดคือเจตจำนงทางการเมือง
แม้ว่านโยบายจะเป็นความจริงเพียงพอ แต่แน่นอนว่าเรามีโซลูชันเพียงพอสำหรับการเริ่มต้นและทำการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ เป็นเรื่องทางเทคนิค แต่ก็ไม่ถูกต้อง การเอาชนะการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างแท้จริงจะหมายถึงการปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์และในที่สุดการปล่อยมลพิษในเชิงลบ นั่นหมายถึงการลดคาร์บอนทุกอย่าง ทุกภาคเศรษฐกิจ. การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลทุกครั้ง
และที่จริงแล้ว มีบางภาคส่วน การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลบางส่วน ที่เรายังไม่รู้ว่าจะแยกคาร์บอนออกอย่างไร
ยกตัวอย่างเช่น ความร้อนในอุตสาหกรรม: ความร้อนที่อุณหภูมิสูงมากที่ใช้ทำเหล็กและซีเมนต์ ไม่เซ็กซี่ แต่สำคัญ
อุตสาหกรรมหนักรับผิดชอบการปล่อย CO2 ทั่วโลกประมาณ 22 เปอร์เซ็นต์ สี่สิบสองเปอร์เซ็นต์ หรือประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของการปล่อยมลพิษทั่วโลก มาจากการเผาไหม้เพื่อผลิตความร้อนที่อุณหภูมิสูงจำนวนมากสำหรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม เช่น ซีเมนต์ เหล็ก และปิโตรเคมี
ในแง่นี้ ความร้อนในอุตสาหกรรม 10 เปอร์เซ็นต์นั้นมากกว่าการปล่อย CO2 ของรถยนต์ทุกคันในโลก (6 เปอร์เซ็นต์) และเครื่องบิน (2 เปอร์เซ็นต์) รวมกัน อย่างไรก็ตาม ลองพิจารณาว่าคุณได้ยินเกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้ามากแค่ไหน พิจารณาว่าคุณได้ยินเกี่ยวกับความอับอายมากแค่ไหน ตอนนี้ลองพิจารณาว่าคุณได้ยินเกี่ยวกับ … อุตสาหกรรมความร้อนมากแค่ไหน
ผมว่าไม่มากนะ แต่ความจริงก็คือ ทุกวันนี้ การเผาไหม้แทบทั้งหมดนั้นใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล และมีทางเลือกคาร์บอนต่ำที่ใช้การได้น้อยมาก ด้วยเหตุผลหลายประการ ความร้อนจากอุตสาหกรรมจะเป็นหนึ่งในถั่วที่แตกยากที่สุดในแง่ของคาร์บอน และเรายังไม่ได้เริ่มต้น
แสงบางส่วนถูกโยนเข้าไปในจุดบอดนี้ด้วยการเปิดตัวในช่วงปลายปี 2019 จากรายงานสองฉบับโดยJulio Friedmannนักวิจัยจาก Center for Global Energy Policy (CGEP) ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย (ท่ามกลางหลายรายการในประวัติย่อแบบยาว )
รายงานฉบับแรกที่ร่วมเขียนโดย Zhiyuan Fan และ Ke Tang แห่ง CGEP เป็นเรื่องเกี่ยวกับสถานะปัจจุบันของเทคโนโลยีความร้อนในอุตสาหกรรม: “ Low-Carbon Heat Solutions for Heavy Industry: Sources, Options and Costs Today ”
ประการที่สอง ร่วมกับกลุ่มนักวิชาการด้านInnovation for Cool Earth Forum (ICEF) เป็นแผนงานสำหรับการลดการปล่อยคาร์บอนจากความร้อนในอุตสาหกรรมซึ่งรวมถึงชุดคำแนะนำด้านนโยบาย
รายงานเหล่านี้มีมากมาย แต่ฉันเดาว่าความอดทนของคุณสำหรับความร้อนจากอุตสาหกรรมมีจำกัด ดังนั้นฉันจึงสรุปเป็นสามส่วน อันดับแรก ฉันจะเสนอภาพรวมโดยย่อว่าเหตุใดความร้อนจากอุตสาหกรรมจึงยากที่จะกำจัดคาร์บอนออกจากนรกได้ ประการที่สอง การทบทวนตัวเลือกที่มีให้สำหรับการแยกคาร์บอนออก และประการที่สาม คำแนะนำบางประการสำหรับการก้าวไปข้างหน้า
เหตุใดความร้อนจากอุตสาหกรรมจึงเป็นปัญหาคาร์บอนที่น่ารำคาญ
มีเหตุผลที่คุณไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับความร้อนในอุตสาหกรรมมากนัก: ผู้บริโภคไม่ซื้อ เป็นตลาดที่ครอบงำโดยบริษัทอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ไม่ค่อยมีคนรู้จักซึ่งดำเนินงานนอกสายตาของสาธารณชน จึงไม่เหมือนกับไฟฟ้าหรือรถยนต์ ที่มีโอกาสเพียงเล็กน้อยที่จะขับเคลื่อนตลาดผ่านความต้องการของผู้บริโภคที่ได้รับความนิยม ผู้กำหนดนโยบายจะต้องดำเนินการด้วยตนเอง และมันจะไม่ง่าย
ตัวปล่อยทางอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดคืออุตสาหกรรมซีเมนต์ เหล็ก และเคมีภัณฑ์ ผลงานที่โดดเด่นได้แก่ การกลั่น ปุ๋ย และแก้ว กลุ่มอุตสาหกรรมเหล่านี้มีคุณสมบัติเด่นสามประการ
ประการแรก เกือบทั้งหมดเป็นสินค้าโภคภัณฑ์ที่ซื้อขายกันทั่วโลก ราคาของพวกเขาไม่ได้กำหนดในประเทศ พวกเขาแข่งขันกับห่วงโซ่อุปทานที่ได้รับการปรับปรุงทั่วโลกด้วยอัตรากำไรที่บางเฉียบ นโยบายภายในประเทศที่ขึ้นราคามีความเสี่ยง “การรั่วไหลของคาร์บอน” (กล่าวคือ บริษัทต่าง ๆ เพียงแค่ย้ายไปต่างประเทศเพื่อหาแรงงานที่ถูกกว่าและสภาพแวดล้อมในการทำงาน)
ยิ่งไปกว่านั้น อุตสาหกรรมเหล่านี้บางส่วน โดยเฉพาะซีเมนต์และเหล็กกล้า ได้รับการยกย่องจากรัฐบาลระดับประเทศเป็นพิเศษสำหรับงานและผลกระทบด้านความมั่นคงของชาติ นักการเมืองขี้โกงนโยบายที่อาจผลักอุตสาหกรรมเหล่านั้นออกไป รายงานของ CGEP กล่าวว่า “ตามข้อบ่งชี้ประการหนึ่ง ซีเมนต์ เหล็ก อลูมิเนียม และปิโตรเคมีส่วนใหญ่ได้รับการยกเว้นด้านสิ่งแวดล้อมหรือได้รับการยกเว้นทางการเมืองจากขีดจำกัดคาร์บอน” รายงานของ CGEP กล่าว “แม้แต่ในประเทศที่มีเป้าหมายคาร์บอนที่เข้มงวด
ประการที่สอง พวกเขาเกี่ยวข้องกับสิ่งอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์ที่มีอายุการใช้งานระหว่าง 20 ถึง 50 ปี เตาหลอมระเบิดบางครั้งทำให้ถึง 60 ซึ่งเป็นการลงทุนระยะยาวขนาดใหญ่โดยมีการหมุนเวียนของสต็อกค่อนข้างต่ำ รายงานของ CGEP กล่าวว่า “โรงงานอุตสาหกรรมเพียงไม่กี่แห่งมีสัญญาณของการปิดตัวโดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศกำลังพัฒนา” การทำให้การติดตั้งสิ่งอำนวยความสะดวกและเทคโนโลยีทดแทนเป็นปัญหา อย่างน้อยที่สุด โซลูชันที่สามารถทำงานกับอุปกรณ์ที่มีอยู่ได้จะต้องเริ่มต้นล่วงหน้า
ประการที่สาม ข้อกำหนดในการปฏิบัติงานมีความเข้มงวดและหลากหลาย พวกเขาทั้งหมดมีเหมือนกันว่าพวกเขาต้องการความร้อนที่อุณหภูมิสูงจำนวนมากและ “ฟลักซ์ความร้อน” สูง ความสามารถในการส่งความร้อนจำนวนมากอย่างต่อเนื่อง เชื่อถือได้ และต่อเนื่อง การหยุดทำงานในอุตสาหกรรมเหล่านี้มีราคาแพงอย่างไม่น่าเชื่อ
ในขณะเดียวกัน ข้อกำหนดและกระบวนการทำงานเฉพาะในอุตสาหกรรมเหล่านี้ก็แตกต่างกันอย่างมาก ยกตัวอย่าง เหล็กและเหล็กกล้าถูกสร้างขึ้นโดยใช้เตาหลอมที่เผาโค้ก (รูปแบบของถ่านหินที่ “ปรุงแล้ว” ที่มีปริมาณคาร์บอนสูง) “โค้กยังให้คาร์บอนเป็นตัวรีดักชั่น ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างรองรับน้ำหนักแร่ และให้ความพรุนสำหรับก๊าซร้อนที่เพิ่มขึ้นและเหล็กหลอมเหลวที่กำลังจม” รายงานของ CGEP กล่าว “เนื่องจากบทบาทที่หลากหลายเหล่านี้ การเปลี่ยนการเผาไหม้ของโค้กโดยตรงด้วยแหล่งความร้อนอื่นในกระบวนการจึงไม่มีประโยชน์”
เตาเผาซีเมนต์ทำงานแตกต่างกันบ้าง เช่นเดียวกับเครื่องปฏิกรณ์ที่ให้พลังงานแก่การแปลงทางเคมี เช่นเดียวกับเครื่องเป่าแก้ว ลักษณะการทำงานเฉพาะที่หลากหลายทำให้การทดแทนความร้อนในอุตสาหกรรมทำได้ยาก
แต่ละอุตสาหกรรมเหล่านี้ต้องการโซลูชันของตนเอง และจะต้องเป็นโซลูชันที่ไม่เพิ่มต้นทุนมากนักหรืออย่างน้อยต้องดำเนินการเพื่อปกป้องพวกเขาจากการแข่งขันระดับนานาชาติ
ตัวเลือกถึงวันที่ไม่ต้องพูดถึงมาก
ทางเลือกในการขจัดความร้อนในอุตสาหกรรมนั้นหายาก
อะไรคือทางเลือกอื่นที่อาจให้ความร้อนสูงและฟลักซ์ความร้อนสูงโดยปล่อยคาร์บอนน้อยลงหรือไม่มีเลย รายงานไม่ได้ร่าเริง: “เส้นทางสู่การปล่อยคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์สำหรับอุตสาหกรรมไม่ชัดเจน และมีเพียงไม่กี่ตัวเลือกเท่านั้นที่สามารถใช้งานได้ในปัจจุบัน”
ทางเลือกสามารถแบ่งออกเป็นห้าประเภทพื้นฐาน:
- ชีวมวล:สามารถเผาไหม้ไบโอดีเซลหรือเศษไม้ได้โดยตรง
- ไฟฟ้า: ไฟฟ้า “ต้านทาน” สามารถใช้เพื่อพูดให้พลังงานแก่เตาอาร์คไฟฟ้า
- ไฮโดรเจน:นี่เป็นหมวดย่อยของไฟฟ้าในทางเทคนิค เนื่องจากได้มาจากกระบวนการที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า มันถูกผลิตขึ้นโดยการปฏิรูปไอน้ำของมีเทน (SMR) เพื่อให้ไฮโดรเจน “สีเทา” ที่เข้มข้นด้วยคาร์บอน SMR พร้อมการดักจับและการจัดเก็บคาร์บอนเพื่อสร้างไฮโดรเจน “สีน้ำเงิน” หรืออิเล็กโทรไลซิสดึงไฮโดรเจนออกจากน้ำโดยตรงเพื่อให้เป็นคาร์บอนต่ำ ” สีเขียว” ไฮโดรเจน
- นิวเคลียร์:โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องปฏิกรณ์ทั่วไปหรือเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่สามใหม่ จะปล่อยความร้อนที่สามารถนำพาออกมาเป็นไอน้ำได้
- การดักจับและกักเก็บคาร์บอน (CCS):แทนที่จะทำให้กระบวนการปลอดคาร์บอน การปล่อย CO2 อาจถูกดักจับและฝังไว้ ไม่ว่าจะเป็น CO2 โดยตรงจากแหล่งความร้อน (“heat CCS”) หรือ CO2 จากทั้งโรงงาน (“CCS เต็มรูปแบบของโรงงาน” ”).
ตัวเลือกทั้งหมดเหล่านี้มีปัญหาและข้อเสีย ไม่มีสิ่งใดที่ใกล้เคียงกับความเท่าเทียมกันของต้นทุนกับกระบวนการที่มีอยู่
บางส่วนถูกจำกัดด้วยความเข้มของความร้อนที่สามารถผลิตได้ นี่คือรายละเอียด:
บางตัวเลือกถูกจำกัดโดยข้อกำหนดเฉพาะของกระบวนการทางอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ เตาเผาซีเมนต์ทำงานได้ดีขึ้นด้วยเชื้อเพลิงภายในที่มีพลังงานหนาแน่น ไฟฟ้าต้านทานบนพื้นผิวด้านนอกไม่ทำงานเช่นกัน
แต่ข้อจำกัดที่ใหญ่ที่สุดคือค่าใช้จ่าย ซึ่งข่าวค่อนข้างทำให้ท้อใจ ด้วยเหตุผลสองประการ
ประการแรก แม้แต่ตัวเลือกที่มีแนวโน้มและเป็นไปได้มากที่สุดก็เพิ่มค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานอย่างมาก และอย่างที่สอง ตัวเลือกที่มีราคาถูกที่สุดในปัจจุบันนั้นไม่ใช่ตัวเลือกที่นักสิ่งแวดล้อมอาจต้องการอย่างแน่นอน
รายงานเกี่ยวกับวิธีการเปรียบเทียบต้นทุนระหว่างเทคโนโลยีมีมากมาย แต่สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ก็คือ การประมาณการต้นทุนเหล่านี้เป็นการชั่วคราว สิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับสมมติฐานที่สามารถโต้แย้งได้หลายอย่าง และมักไม่มีข้อมูลประสิทธิภาพจริง ดังนั้นจึงต้องใช้เม็ดเกลือทั้งหมด อยู่ระหว่างการวิจัยเพิ่มเติม ที่กล่าวว่านี่คือการเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายคร่าวๆ:
คุณอาจสังเกตเห็นว่าแถบสีน้ำเงินส่วนใหญ่ ซึ่งเป็นตัวเลือกคาร์บอนต่ำนั้นแพงกว่ามาก สิ่งเดียวที่มีราคาไม่แพงพอสมควรคือนิวเคลียร์และไฮโดรเจนสีน้ำเงิน
ไฮโดรเจนเป็นทางเลือกที่มีแนวโน้มมากที่สุด
ในแง่ของความสามารถในการสร้างความร้อนที่อุณหภูมิสูง ความพร้อมใช้งาน และความเหมาะสมกับวัตถุประสงค์หลายประการ ไฮโดรเจนน่าจะเป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ ในบรรดาทางเลือกความร้อนทางอุตสาหกรรม น่าเสียดายที่สมการต้นทุนของไฮโดรเจนไม่ดี: ยิ่งสะอาดเท่าไหร่ก็ยิ่งแพงขึ้นเท่านั้น
วิธีที่ถูกที่สุดในการผลิตไฮโดรเจน ซึ่งผลิตได้ประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์ในปัจจุบันคือการปฏิรูปก๊าซมีเทนด้วยไอน้ำ (SMR) ซึ่งทำปฏิกิริยากับไอน้ำกับมีเทนในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิและความดันสูง เป็นกระบวนการที่ใช้คาร์บอนมาก ดังนั้น “ไฮโดรเจนสีเทา”
การปล่อยก๊าซคาร์บอนจาก SMR สามารถดักจับและฝังผ่าน CCS ได้ (แม้ว่าจะพบได้ยากในทุกวันนี้ก็ตาม) ตามที่แผนภูมิด้านบนระบุว่า “ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน” ชนิดนี้เป็นทางเลือกคาร์บอนต่ำ (เอ้อ) ที่ถูกที่สุดสำหรับความร้อนในอุตสาหกรรมที่อุณหภูมิสูง
“ไฮโดรเจนสีเขียว” ถูกสร้างขึ้นด้วยกระแสไฟฟ้า โดยใช้ไฟฟ้าแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ หากทำด้วยพลังงานที่ปราศจากคาร์บอน ก็จะปราศจากคาร์บอนด้วย อิเล็กโทรไลซิสมีรูปแบบต่างๆ สองสามรูปแบบ ซึ่งเราไม่ต้องพูดถึง สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือมีราคาแพง — ราคาแพงน้อยที่สุดมีราคาแพงกว่าไฮโดรเจนสีน้ำเงินถึงสองเท่า
หมายเหตุ: ตัวเลขเหล่านี้สะท้อนถึง “สิ่งที่สามารถดำเนินการได้ในปัจจุบันภายในสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอยู่” รายงาน CGEP เน้นว่า “ผู้เขียนไม่ได้ลดศักยภาพในอนาคตของระบบต้นทุนต่ำลง” เพิ่มเติมในภายหลัง
สำหรับตอนนี้ ในการประมาณครั้งแรก ทางเลือกคาร์บอนต่ำที่มีอยู่ทั้งหมดทำให้ต้นทุนของกระบวนการความร้อนทางอุตสาหกรรมเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับค่าพื้นฐาน
และนี่คือตัวเต็งที่แท้จริง: ในกรณีส่วนใหญ่ การจับและฝัง CO2 จากกระบวนการเหล่านี้มีราคาถูกลง มากกว่าการเปลี่ยนระบบสำหรับทางเลือกคาร์บอนต่ำ
CCS มักจะถูกกว่าทางเลือกคาร์บอนต่ำ
รับผลิตปูนซีเมนต์. ต้องใช้อุณหภูมิอย่างน้อย 1,450 องศาเซลเซียส ดังนั้นทางเลือกเดียวที่ใช้ได้คือไฮโดรเจน ชีวมวล ไฟฟ้าต้านทาน หรือ CCS ต้นทุนการผลิตปูนซีเมนต์ (“ปูนเม็ด”) มีดังนี้
อย่างที่คุณเห็น ทุกทางเลือกคาร์บอนต่ำทำให้ต้นทุนสูงกว่าค่าพื้นฐานมากกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ สิ่งเดียวที่ไม่เพิ่มเกิน 100 เปอร์เซ็นต์คือ CCS (ของแหล่งความร้อนเท่านั้น) ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน หรือไฟฟ้าต้านทานในสถานที่ที่มีพลังงานปราศจากคาร์บอนราคาถูกและอุดมสมบูรณ์มาก
ทางเลือกที่เหยี่ยวภูมิอากาศชอบมากที่สุดคือตัวเลือกที่ปราศจากคาร์บอนซึ่งเหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่คือไฮโดรเจนสีเขียว แต่นั่นทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นระหว่าง 400 ถึง 800 เปอร์เซ็นต์ อุ๊ย
สถานการณ์เหมือนกันมากสำหรับเหล็ก:
จากสารเคมี ไปจนถึงแก้ว ไปจนถึงเซรามิก ในเกือบทุกกรณี โซลูชันการแยกคาร์บอนในระยะสั้นที่ถูกที่สุดคือการดักจับและฝังการปล่อยคาร์บอน
แน่นอนว่านั่นเป็นเพียงค่าเฉลี่ย ค่าใช้จ่ายจริงจะขึ้นอยู่กับภูมิศาสตร์ ไม่ว่าจะมีสถานที่ฝังศพที่เหมาะสมสำหรับ CO2 หรือไม่ ก๊าซธรรมชาติมีราคาถูก มีพลังงานน้ำหรือลมมากในบริเวณใกล้เคียง แต่ไม่มีความจริงง่ายๆ เกี่ยวกับทางเลือกด้านความร้อนในอุตสาหกรรมในปัจจุบัน: อะไรเป็นสีเขียว เป็นไปไม่ได้ และสิ่งที่เป็นไปได้ก็ไม่เขียวมาก
นี่คือแผนภูมิเชิงคุณภาพที่พยายามเข้าถึงความสัมพันธ์นั้น
ที่เป็นไปได้มากที่สุดคือทางด้านขวา สิ่งที่แพงที่สุดคือบน ในจตุภาคล่างขวาที่เป็นไปได้/ราคาถูกนั้นไม่มีอะไรมาก ยกเว้นไฮโดรเจนสีน้ำเงิน สำหรับตอนนี้
รายงานเน้นว่าการจัดอันดับเทคโนโลยีเบื้องต้นเหล่านี้เป็น “ชั่วคราวที่ดีที่สุด” และ “เป็นการเก็งกำไรสูง ไม่แน่นอน และอาจเกิดขึ้น” ต้องเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับต้นทุนและความเป็นไปได้ของตัวเลือกเหล่านี้ ความน่าดึงดูดใจของพวกเขาอาจเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี
ที่นำเราไปสู่คำแนะนำ
วิธีทำให้ความร้อนอุตสาหกรรมสีเขียวราคาถูกลงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
หนึ่งในผลลัพธ์ที่ชัดเจนที่สุดของการวิจัยทั้งหมดนี้ Friedmann เน้นย้ำหลายครั้งว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม ข้อมูลที่มีอยู่เกี่ยวกับทางเลือกด้านความร้อนในอุตสาหกรรมนั้นเบาบางและไม่สอดคล้องกัน และมีความพยายามที่มีอยู่เพียงเล็กน้อยในการเปรียบเทียบต้นทุนในหมวดหมู่ต่างๆ ความต้องการเร่งด่วนที่สุดคือการวิเคราะห์และการวิจัยเพิ่มเติม
ที่กล่าวว่ามีเส้นทางไปข้างหน้า กระดาษ ของ ICEF จะตรวจสอบข้อมูลข้างต้นและเสนอชุดคำแนะนำด้านนโยบายต่างๆ
สิ่งแรกและสำคัญที่สุดคือการสนับสนุนของรัฐบาลที่เพิ่มขึ้นสำหรับการวิจัยและพัฒนา (R&D) นี่คือจุดที่ข้อความ “เรามีโซลูชันที่เราต้องการ” สามารถต่อต้านการผลิตได้ ใช่ เราต้องเริ่มต้นใช้งานเทคโนโลยีสะอาดที่มีอยู่ตามขนาดได้ทันที แต่เราต้องให้ความสนใจกับภาคเศรษฐกิจที่เรายังไม่รู้ว่าจะกำจัดคาร์บอนอย่างไร เราจำเป็นต้องระบุเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นไปตามรายงานเหล่านี้ และเริ่มทำงานอย่างมีสติเพื่อลดค่าใช้จ่ายลง
อย่างน้อยที่สุด สหรัฐฯ จำเป็นต้องเพิ่มการใช้จ่ายประจำปีในการวิจัยพลังงานสะอาด (ประมาณ 15 พันล้านดอลลาร์) ประมาณสิบเท่า จัดตั้งศูนย์วิจัยระดับภูมิภาคและเฉพาะภาคส่วน และดึงพันธมิตรจากอุตสาหกรรมเพื่อเร่งกระบวนการเชิงพาณิชย์
ประการที่สอง ความร้อนจากอุตสาหกรรมเป็นพื้นที่ที่การจัดซื้อจัดจ้างของรัฐบาลอาจมีบทบาทสำคัญ รัฐบาลซื้อเหล็ก คอนกรีต และเคมีภัณฑ์จำนวนมาก “มาตรฐานการจัดซื้อที่ให้ความสำคัญกับผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณคาร์บอนฝังตัวต่ำที่สุดสามารถขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในพฤติกรรมทางอุตสาหกรรม” รายงานของ ICEF กล่าว
ประการที่สาม รัฐบาลจำเป็นต้องช่วยชดเชยต้นทุนทางเลือกที่เพิ่มขึ้นด้วยเงินอุดหนุน ไม่ว่าจะเป็นการค้ำประกันเงินกู้ เงินช่วยเหลือโดยตรง ภาษีนำเข้า หรือสิ่งที่คุณมี ต้องใช้เงินสาธารณะในการเคลื่อนย้ายสิ่งของต่างๆ
ประการที่สี่ ทางเลือกมากมายต้องการโครงสร้างพื้นฐานใหม่ (เช่น สายไฟฟ้าหรือท่อส่งไฮโดรเจน เป็นต้น) และรัฐบาลสามารถช่วยได้
ประการที่ห้า (หมายเหตุ: ไม่ใช่อันดับที่ 5): ราคาคาร์บอนจะผลักดันทุกอย่างให้เร็วขึ้น ยังไม่ชัดเจนว่าราคาจะต้องสูงแค่ไหนเพื่อชดเชยค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของทางเลือกอย่างเต็มที่ — ในบางแอพพลิเคชั่น มันอาจจะสูงอย่างทำไม่ได้ ดังนั้นยังคงจำเป็นต้องมีนโยบายเฉพาะภาคส่วน — แต่ราคาใดๆ จะช่วยได้
ประการที่หก เพื่อป้องกันการแข่งขันระหว่างประเทศจากประเทศที่มีมาตรฐานต่ำกว่า อัตราภาษีศุลกากรอาจเรียกเก็บจากผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมนำเข้าที่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่า
ประการที่เจ็ด มีอาณัติเก่าที่ดีอยู่เสมอ: รัฐบาลอาจเพียงแค่ต้องการลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในภาคส่วนเหล่านี้
สุดท้ายนี้ สมาคมอุตสาหกรรมอาสาสมัครสามารถช่วยเผยแพร่การเรียนรู้และแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดระหว่างบริษัทต่างๆ ในขณะที่รัฐมนตรีพลังงานสะอาดในระดับสากลก็สามารถทำได้เช่นเดียวกันในประเทศต่างๆ
เนื่องจากรายการนี้ชัดเจน มีหลายอย่างที่ต้องทำก่อน “เรามีโซลูชันทั้งหมดที่เราต้องการ” ในภาคอุตสาหกรรมหนัก และยังมีภาคส่วนอื่นๆ ที่ยังยากที่จะกำจัดคาร์บอนได้เช่นกัน (การขนส่ง การขนส่งสินค้าหนัก เครื่องบิน) ซึ่งทั้งหมดจะได้รับประโยชน์จากนโยบายเดียวกัน
เราจำเป็นต้องปรับใช้สิ่งที่เรารู้และเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่เราไม่รู้ไปพร้อม ๆ กัน
บันทึกสุดท้ายเกี่ยวกับการใช้พลังงานไฟฟ้า
รายงานทั้งสองฉบับนี้อาจดูเหมือนเป็น Pro-CCS แต่นั่นไม่ใช่สิ่งสำคัญที่จะนำไปจากรายงานเหล่านี้ แม้ว่าจะเป็นความจริงที่ CCS เป็นตัวเลือกการลดการปล่อยคาร์บอนในปัจจุบันที่ถูกที่สุดสำหรับบางอุตสาหกรรมและบางภาคส่วน แต่ก็ไม่มีให้บริการในหลายพื้นที่ และในระยะยาว เป้าหมายยังคงต้องกำจัดเชื้อเพลิงฟอสซิลให้มากที่สุด โดยทำให้ทางเลือกเป็นไปได้มากขึ้นและราคาไม่แพง
โซลูชันทางเทคโนโลยีเดียวที่มีเส้นทางที่เป็นไปได้ในการลดต้นทุนจนถึงจุดที่สามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิล (ราคาเหมาะสม) ได้ก็คือการใช้พลังงานไฟฟ้า
แผนภูมิด้านบนเปิดเผยสองสิ่งเกี่ยวกับการใช้พลังงานไฟฟ้าของความร้อนในอุตสาหกรรม หนึ่ง ไฟฟ้าต้านทานเป็นตัวเลือกความร้อนอุตสาหกรรมคาร์บอนต่ำเพียงตัวเลือกเดียวที่สามารถแข่งขันกับ CCS หรือไฮโดรเจนสีน้ำเงิน และนั่นเป็นเพียงที่ที่ไฟฟ้าสะอาดมีราคาถูกและอุดมสมบูรณ์มากเท่านั้น และสอง ทางเลือกเดียวที่ปราศจากคาร์บอนอย่างแท้จริง ไม่จำกัด และเอนกประสงค์ที่มีอยู่คือไฮโดรเจนสีเขียว ซึ่งต้องการพลังงานหมุนเวียนอย่างมากมาย
ทั้งสองโต้เถียงกันถึงความจำเป็นอย่างยิ่งในการทำให้ไฟฟ้าสะอาดราคาถูกลง
ในราคาปัจจุบันและด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน โครงข่ายไฟฟ้าหมุนเวียนทั้งหมดหรือส่วนใหญ่อาจมีปัญหากับความร้อนในอุตสาหกรรม ซึ่งต้องใช้พลังงานปริมาณมหาศาลอย่างเข้มข้น การจัดหาอย่างน่าเชื่อถือและต่อเนื่อง การใช้งานในอุตสาหกรรมบางประเภทอาจเปลี่ยนแปลงความต้องการได้ทันเวลาเพื่อรองรับพลังงานหมุนเวียนหรือทำให้กระบวนการไม่ต่อเนื่อง แต่ส่วนใหญ่ไม่สามารถทำได้ พวกเขาต้องการพลังงานที่ควบคุมได้และจัดส่งได้
การสร้างกริดที่ใช้พลังงานหมุนเวียนซึ่งสามารถจัดการกับอุตสาหกรรมหนักจะต้องมีการจัดเก็บที่ถูกกว่าและหนาแน่นกว่ามาก การส่งที่ดีขึ้นและดีขึ้น มิเตอร์และเครื่องใช้ที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้น และการตอบสนองความต้องการที่ดีขึ้น แต่เหนือสิ่งอื่นใด มันจะต้องมีคาร์บอนจำนวนมากที่มีราคาถูกและเหลือเฟือ ไฟฟ้าฟรี
ทุกอย่างจะง่ายขึ้นหากพลังงานสะอาดถูกลง เป็นจริงของไฟฟ้าต้านทาน เป็นจริงของไฮโดรเจนสีเขียว และเป็นจริงของภาคส่วนที่แยกคาร์บอนออกได้ยาก เกือบ ทั้งหมด ไฟฟ้าราคาถูก อุดมสมบูรณ์ และสะอาดเป็นหนทางเดียวที่นำไปสู่ระบบพลังงานที่ยั่งยืนอย่างแท้จริงซึ่งรวมเป็นหนึ่งเดียวรอบกริดและการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนอย่างอิสระ
ที่เกี่ยวข้อง
เทคโนโลยีพลังงานสะอาดคุกคามที่จะครอบงำกริด นี่คือวิธีที่มันสามารถปรับตัวได้
แม้ว่า CCS อาจเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุดสำหรับบางภาคส่วนในปัจจุบัน แต่นั่นก็ไม่ใช่จุดหมายปลายทางสุดท้าย มันจะต้องชั่วคราว เราจำเป็นต้องเพิ่มปริมาณ CO2 ที่เราดึงออกมาจากอากาศและฝังไว้ ดึงความเข้มข้นของบรรยากาศ และลดปริมาณที่เราปล่อยออกมา มันอาจจะทำไม่ได้ในเร็วๆ นี้ แต่ในบางช่วงเวลา ไฟฟ้า (และเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่สามารถสร้างได้) จะต้องเข้ามาแทนที่
ดังนั้นจึงควรเพิ่มคำแนะนำด้านนโยบายเล็กน้อย ซึ่งเป็นสิ่งที่รายงานของ ICEF ไม่ได้ระบุอย่างชัดเจนว่า: ทำให้ไฟฟ้าที่ปราศจากคาร์บอนมีราคาถูกลง ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ตาม ขยายเครดิตภาษีสำหรับพลังงานหมุนเวียนและขยายไปสู่เทคโนโลยีพลังงานสะอาดอื่นๆ ผ่านมาตรฐานพลังงานสะอาดแห่งชาติ ผ่านมาตรฐานการปฏิบัติงานเฉพาะภาคส่วน สร้างสายส่งทางไกล ใช้การจัดซื้อจัดจ้างของรัฐบาล การวิจัยและการค้านิวเคลียร์ขั้นสูงและความร้อนใต้พิภพ สำรวจพลังน้ำที่ไหลผ่านของแม่น้ำใหม่ และเพื่อประโยชน์ของพระเจ้า ตั้งราคาคาร์บอน สำหรับไฟฟ้าที่มีคาร์บอนเป็นศูนย์ ให้เหยียบคันเร่งไว้กับพื้น
แม้จะเป็นเรื่องความร้อนในอุตสาหกรรม ซึ่งมีความซับซ้อน อ่อนไหวต่อราคา และการใช้งานที่หลากหลาย ซึ่ง CCS อาจเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดในระยะสั้น แต่ก็ยังเป็นความจริงที่ต้นทุนพลังงานสะอาดที่ลดลงทำให้ทุกอย่างง่ายขึ้นในระยะยาว
“ขอจุดศูนย์กลางและจุดยืนให้ฉัน” มีรายงานว่านักคณิตศาสตร์โบราณอาร์คิมิดีสกล่าวว่า “และฉันจะขยับโลก” ไฟฟ้าราคาถูก อุดมสมบูรณ์ และปราศจากคาร์บอนเป็นจุดศูนย์กลางสำหรับคันโยกของอาร์คิมิดีส ซึ่งเป็นจุดยกระดับที่ทำให้สามารถเคลื่อนย้ายส่วนที่เหลือของโลกได้
