נצח מאפור לכחול

פרויקט 'קווסט' ללכידה ואחסון של פחמן הוא סיפור ההצלחה החדש של 'של' בתחום המימן הכחול

דייל לונאן / Global Voice of Gas  / IGU

לפני יותר מ-20 שנה, כשענקית האנרגיה 'של' קיבלה את ההחלטה הסופית להשקיע בהקמת פרויקט חולות הנפט באתבסקה AOSP, היה ברור כבר אז שבעקבותיה תבוא שורה ארוכה של אתרים שיהוו מקור לפליטות רבות של פחמן דו חמצני.

פרויקט חולות הנפט של אתבסקה החל את פעילותו ב-2003. בשעתו, הפרויקט הניב 155,000 חביות ביטומן ליום, שהופקו במכרה של נהר המסקג. הפרויקט גדל ב-100,000 חביות ביטומן נוספות ליום עם פתיחת המכרה הסמוך בג'קפיין ב-2010.

החזקותיה של חברת 'של' בפרויקט החולות באתבסקה עמדו תחילה על 60 אחוזים וה-40 הנותרים התחלקו בין חברות הבת הקנדיות של 'שברון' ו-'מרתון אויל'. ב-2017 מכרה 'של' את מלוא החזקותיה בפרויקט לחברת Canadian Natural Resources Limited.

עם זאת, היא שמרה לעצמה חלק קטן יותר במקטע הזיקוק של הפרויקט – תשלובת הזיקוק בסקוטפורד. בית זיקוק ומפעל כימיקלים החלו לפעול באתר זה בשנת 1984, וב-2003 נוסף להם מתקן לשדרוג צפיפות שהורחב לכושר זיקוק של 320,000 חביות ביטומן ליום, שמגיעות מהמכרות השונים של המיזם. בסקוטפורד התכוונו לטפל בחלק גדול מפליטות הפד"ח הצפויות.

"מההתחלה, גם בשלב תכנון הפרויקט, שאפנו לטביעת רגל פחמנית קטנה" כך מסר נשיא 'של קנדה', מייקל קרות'רס, ל-Global Voice of Gas. החזון הפך למציאות עם הקמת 'קווסט' ב-2015, שהושלם מוקדם מהלו"ז המתוכנן ובתקציב קטן מהצפוי (עלות הקמתו הסתכמה ב-1.35 מיליארד דולר קנדי). מהות הפרויקט היא לכידה ואחסון של הפחמן המיוצר במסגרת תהליכי השדרוג במתקני אתבסקה, והוא מתוכנן ללכוד שליש מהפד"ח שייפלט בתהליכים אלו.

חלפו קרוב לשש שנים מאז, ובתקופה זו 'קווסט' לכדה ואחסנה יותר מחמישה מיליון מ"ק פד"ח. התחלה טובה בדרך אל היעד המתוכנן: אחסון כ-27 מיליון מ"ק לאורך שני העשורים הבאים.

את הפד"ח שנלכד מעבדים במשרדג , המפיק מימן 'אפור' מגז טבעי בתהליך של פירום מתאן בקיטור (SMR). המשדרג מוסיף את המימן שנוצר בדרך זו (הנחשב כעת ל-'כחול') לביטומן, ובכך משדרג אותו לנפט גולמי סינטטי.

שדרוג משקעים באמצעות הוספת מימן הוא תהליך טכנולוגי שעצימותו הפחמנית נמוכה מזו הנדרשת לפיצוח מולקולות הביטומן הכבדות לתרכובות קלות יותר. ובכל זאת אחד מתוצרי הלוואי העיקריים של תהליך השדרוג (הן של שלב ה-SMR והן של שלבים אחרים בתהליך) – הוא פד"ח.

את הפד"ח שנלכד מעבדים במשרדג , המפיק מימן 'אפור' מגז טבעי בתהליך של פירום מתאן בקיטור (SMR). המשדרג מוסיף את המימן שנוצר בדרך זו (הנחשב כעת ל-'כחול') לביטומן, ובכך משדרג אותו לנפט גולמי סינטטי.

נהר כריסטינה באלברטה

נהר כריסטינה באלברטה, קנדה. בשנת 2011 פלטה פעילות הנפט באזור כ-55 מיליון טונות של פד"ח. הפרויקט של 'של' נועד לנטרל את הבעיה הזאת. תמונה: גטי אימג'ז.

'קווסט' לוכדת 35 אחוז מפד"ח זה – לרבות 80 אחוז מהפד"ח המופק בשלוש יחידות הפקת המימן של המשדרג – באמצעות טכנולוגיית ה-ADIP-X (פטנט רשום של חברת 'של'), טכנולוגיה מבוססת-אמינים, ששימשה כסטנדרט עולמי בתחום סילוק הפד"ח בארבעת העשורים האחרונים. ההבדל היחיד הוא שב-'קווסט' התהליך האמיני שוכלל לרמת דיוק כה גבוהה, שהוא מסוגל לאחזר פד"ח בעל טוהר של 98 אחוז משלוש יחידות ייצור המימן של המשדרג.

הפד"ח שנלכד בדרך זו נדחס והופך לנוזל צפוף המוזרם בצינור באורך 65 ק"מ שבסופו הוא נטמן באקוויפר של מים מלוחים בעומק שני קילומטרים מתחת לאדמה. האקוויפר, המשתרע מצפון-מערב אלברטה אל דרום-מזרח ססקצ'וואן, מוגן במספר שכבות של סלע עילי בלתי חדיר. 'קווסט' מנצל חלק מזערי מהאקוויפר – רק כ-3,600 קמ"ר. פחות מעשרה אחוזים מכושר האחסון של אותו שטח ינוצל לצורך בידוד 27 מליון מ"ק הפד"ח שצפוי לזרום לאקוויפר במשך 20 השנים הבאות.

מערך מקיף של ציוד מעקב מנטר אחר הפד"ח המאוחסן, והוא צפוי לספק שירותי מדידה, ניטור ואימות (MMV) בכמה רמות לאורך חיי הפרויקט כדי לוודא שהפד"ח נותר במקומו. תהליך ה-MMV עמד בביקורת של חברת התקנים הבינלאומית Det Norske Veritas, שהעניקה ל-'קווסט' תעודה ראשונה מסוגה בעולם לאחסון בטוח של פד"ח.

מערך מקיף של ציוד מעקב מנטר אחר הפד"ח המאוחסן, והוא צפוי לספק שירותי מדידה, ניטור ואימות (MMV) בכמה רמות לאורך חיי הפרויקט כדי לוודא שהפד"ח נותר במקומו

'של' פשוט לקחה טכנולוגיות קיימות שהיו בשימוש כבר עשרות שנים –לכידה אמינית של פד"ח מתוך תזרימי גז תהליכי, הנזלה, הובלת הנוזל בצנרת והטמנתו בתצורה גיאולוגית בעומק האדמה – ושילבה ביניהן בדרך ייחודית

בדומה לטכנולוגיית לכידת הפחמן עצמה, אין ב-'קווסט' שום דבר חדש באמת: 'של' פשוט לקחה טכנולוגיות קיימות שהיו בשימוש כבר עשרות שנים – כגון לכידה אמינית של פד"ח מתוך תהליכי עיבוד הגז, הנזלה, הובלת הנוזל בצנרת והטמנתו בתוך תצורה גיאולוגית בעומק האדמה – ושילבה ביניהן בדרך ייחודית.

"הטכנולוגיות לא חדשות. מה שכן חדשני הוא היקף השימוש שלנו בהן לייצור מימן. כש'קווסט' החל לפעול ב-2015, הוא היה המתקן הראשון ללכידה ואחסון פחמן באתר חולות הנפט, והיינו מאוד מרוצים מהאספקה של מימן כחול שהוא הזרים לאתר".

בחמש השנים ש'קווסט' היה פעיל, 'של' פעלה לשיתוף גורמים רבים בעולם בתובנות שהופקו במהלך תפעול האתר ומילאה את חובתה כלפי הממשל הקנדי, חובה שלקחה על עצמה לאחר שאתר חולות הנפט של אתבסקה זכה להשקעת הון בסך 745 מיליון דולר קנדי מטעם ממשלת אלברטה ו-120 מליון דולר קנדי נוספים מטעם הקרן לאנרגיה נקייה של הממשלה הפדרלית.

דוברת 'של קנדה', טרה למיי אומרת שהניסיון שנצבר ב-'קווסט' סלל את הדרך לפרויקטים הבאים ש'של' קידמה בתחום לכידת ואחסון הפחמן – כגון, פרויקט האורות הצפוניים שאושר לאחרונה בנורווגיה (וכתבנו עליו בגיליון שעבר), פרויקט Porthos בהולנד, ו-Acorn באנגליה.

לדבריה, "'קווסט' היא מתנה לעולם. נציגים מפרויקטים אחרים של 'של' ברחבי העולם ביקרו ב'קווסט' וחקרו אותו – זהו פרויקט הדגל שלנו וטביעת האצבע שלו ניכרת בפרויקטים אחרים".

בפרויקט נלמדה ותוגברה גם מידת המהימנות של בידוד הפחמן. שיעור היעילות של תהליכים אלה הגיע לכ-99 אחוז, וכמויות הפד"ח המאוחסן עקפו את התחזיות ההתחלתיות. לצד זאת, מציין דובר 'קווסט', סטפן וולת'ויזן, עלויות התפעול של הפרויקט ממשיכות לרדת. כשהמיזם עוד היה בגדר הצעה בלבד, הערכות עלות התפעול נעו באזור ה-40 דולר לטונה מעוקבת של פד"ח. כיום, מציין וולת'ויזן, עלות זו ירדה לכ-25 דולר לטונה מעוקבת. "גם אם מדובר בתהליך יקר, העלויות של לכידה ואחסון של פחמן אינן כה גבוהות כפי שחשבנו. הן ממשיכות לרדת והטכנולוגיה עובדת. מימן כחול הוא אפשרות ממשית".

כשמלאו למיזם ארבע שנים קרות'רס ציין שמאחר שהעלות נמוכה מהצפוי, גם שחקנים אחרים יוכלו להשתתף "בעליית המדרגה" של לכידת הפחמן. "החסמים יורדים כאשר אנחנו מאפשרים לפחמן לעבוד בשבילנו ולהניב הכנסה".

"'קווסט' אמנם נהנה עד כה ממימון ממשלתי משמעותי, אבל בזכות עקומת הלמידה התלולה והירידה בעלויות, הטכנולוגיה עומדת מבחינה כלכלית יותר ויותר ברשות עצמה. התעשייה בוחנת כעת תהליכים של לכידה, ניצול ואחסון פחמן (CCUS), תהליכים שיוכלו לאפשר לפרויקטים לממן את העלות של עצמם ככל ויצליחו לייצר הכנסה מספקת משיוב פד"ח".