- เทคโนโลยี CANSOLV CO2 ของบริษัท Shell ได้ถูกนำมาใช้เพื่อใช้ดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้าและพลังงานความร้อนร่วม VPI Immingham ก่อนที่จะถูกบีบอัด ขนส่ง และกักเก็บไว้ที่พื้นใต้ท้องทะเล
- โครงการนี้เมื่อเสร็จสมบูรณ์จะช่วยลดความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในโรงไฟฟ้าได้มากถึง 3.3 ล้านตันต่อปี และสามารถดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่าร้อยละ 95
- ความท้าทายที่สำคัญคือการพัฒนาวิธีการปรับปรุงเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนให้กับอุปกรณ์ที่มีอยู่แล้วของโรงไฟฟ้าซึ่งแต่เดิมไม่ได้ออกแบบมาโดยคำนึงถึงการกักเก็บคาร์บอน แต่ด้วยความร่วมมือและการผสมผสานเทคโนโลยีเข้าด้วยกัน ถือเป็นโครงการตัวอย่างให้กับโครงการดักจับคาร์บอนอื่น ๆ ต่อไป
ภูมิภาค Humber เป็นที่ตั้งของอุตสาหกรรมที่สำคัญหลายประเภทของสหราชอาณาจักรฯ ทั้งโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้า โรงงานผลิตสารเคมี และโรงกลั่นน้ำมัน ซึ่งโรงงานเหล่านี้รวมกันแล้วปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นปริมาณมากกว่า 12 ล้านตันในแต่ละปี ดังนั้น การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือก๊าซเรือนกระจกจากอุตสาหกรรมเหล่านี้ ถือเป็นส่วนสำคัญที่จะช่วยให้บรรลุความทะเยอทะยานของสหราชอาณาจักรฯ ในการไปสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอนภายในปี ค.ศ. 2050 (พ.ศ. 2593)
VPI เป็นโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้าตั้งอยู่ที่เมือง Immingham สหราชอาณาจักรฯ โดยผลิตกระแสไฟฟ้าส่งให้กับโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ (National Grid) ด้วยระบบพลังงานความร้อนร่วม ที่เรียกว่า combined cycle gas turbine (CCGT) ขนาด 1260 เมกะวัตต์ (MW) เป็นระบบที่ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง ผสมผสานกระบวนการทำงานของกังหันก๊าซ (Gas Turbine) ร่วมกับกังหันไอน้ำ (Steam Turbine) เข้าไว้ด้วยกัน โรงไฟฟ้า VPI มีบทบาทสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในภูมิภาค ด้วยแผนที่จะปรับเปลี่ยนโรงงานที่มีอยู่แล้วให้เป็นโรงงานดักจับคาร์บอนหลังการเผาไหม้ (post-combustion carbon capture) ที่ใหญ่ที่สุดในโลก
เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในโรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซธรรมชาติได้มากถึง 3.3 ล้านตันต่อปี ปริมาณนี้เท่ากับหนึ่งในสี่ของปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดที่ผลิตโดยโรงงานที่ตั้งอยู่ในภูมิภาคนี้ในทุก ๆ ปี เมื่อโครงการเสร็จสมบูรณ์ อุปกรณ์จะสามารถดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่าร้อยละ 95 จากก๊าซไอเสีย (flue gasses) ของโรงงาน ตามด้วยการบำบัด ปรับสภาพ และบีบอัด เพื่อส่งออกไปยังระบบขนส่งและจัดเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ใช้ร่วมกันในภูมิภาคการปรับแต่งเทคโนโลยีดักจับและกักเก็บคาร์บอนเข้ากับโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้าและพลังงานความร้อนร่วม (combined head and power plant: CHP)
แม้ว่าการกักเก็บคาร์บอนจะมีมานานหลายทศวรรษแล้ว แต่เทคโนโลยีนี้ไม่เคยถูกนำมาใช้ในโรงงานระดับนี้มาก่อน เนื่องจากโรงไฟฟ้า Immingham ได้เปิดดำเนินการอยู่แล้ว ดังนั้น ความท้าทายที่สำคัญคือการพัฒนาแนวทางที่เป็นไปได้ในการปรับปรุงเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนให้กับอุปกรณ์ที่มีอยู่แล้วของโรงไฟฟ้า ความท้าทายอีกประการคืออายุของอุปกรณ์ที่มีอยู่นั้นได้ถูกใช้งานมากว่า 19 ปีตั้งแต่โรงไฟฟ้าได้เปิดดำเนินการ ซึ่งแต่เดิมไม่ได้ออกแบบมาโดยคำนึงถึงการกักเก็บคาร์บอน
การศึกษาความเป็นไปได้ทางการเงินและการออกแบบทางวิศวกรรม (Front End Engineering Design: FEED) ได้มีการตรวจสอบการใช้งานได้ของเทคโนโลยี (validation) แต่ละวิธีและการใช้งานที่ไม่เคยมีมาก่อน เพื่อนำเสนอแนวทางที่สามารถใช้เทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วให้เกิดประโยชน์สูงสุดและลดความเสี่ยง รวมถึงได้มีการศึกษาวิจัยและร่วมกับบริษัทผู้จำหน่ายเทคโนโลยีเพื่อทำความเข้าใจว่าเทคโนโลยีได้เคยถูกนำไปใช้ในที่อื่นอย่างไร และเพื่อยืนยันว่าการออกแบบและข้อกำหนดของอุปกรณ์มีความเหมาะสมหรือไม่
การดำเนินการตรวจสอบว่าเทคโนโลยีสามารถใช้งานได้และการประเมินความเสี่ยง ช่วยให้ทีมงานเข้าใจความซับซ้อนของโครงการนี้ได้ดีขึ้น และสามารถบ่งชี้ช่องว่างที่อาจมีระหว่างเทคโนโลยีที่มีอยู่แล้วกับเทคโนโลยีที่ถูกนำเสนอ ต่อมาทีมงานได้พัฒนากลยุทธ์การออกแบบและการส่งมอบเทคโนโลยีให้กับโครงการ โดยครอบคลุมถึงงานด้านวิศวกรรม การจัดซื้อจัดจ้าง การก่อสร้าง และการทดสอบการทำงานและปรับแต่งอุปกรณ์หรือระบบที่พัฒนาขึ้น
จากข้อมูลที่ศึกษาพบว่าเทคโนโลยี CANSOLV CO2 ของบริษัท Shell เป็นเครื่องมือที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากก๊าซก่อนที่จะถูกบีบอัด ขนส่ง และกักเก็บไว้ที่พื้นใต้ท้องทะเล เทคโนโลยีของ Shell ประสบความสำเร็จในการนำไปใช้งานในโรงงานอื่น ๆ มาแล้ว และถึงแม้ว่าโครงการนี้จะมีข้อกำหนดด้านขนาดและระดับโครงการที่ใหม่ (size and scale) แต่ข้อมูลการศึกษาวิจัยทำให้มั่นใจว่าเทคโนโลยีนี้เป็นวิธีที่ดีที่สุดสำหรับการดักจับคาร์บอนในระดับนี้
การเพิ่มประสิทธิภาพของโครงการด้วยความร่วมมือใหม่ ๆ
VPI Immingham ไม่ได้เป็นอุตสาหกรรมหนักเพียงแห่งเดียวที่จะได้รับประโยชน์จากโครงการริเริ่ม Humber Zero หากว่าโลกมีเป้าหมายที่จะบรรลุการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (net zero) ภายในปี ค.ศ. 2050 จะถือว่าเป็นความท้าทายด้านโครงสร้างพื้นฐานที่ต้องใช้ความร่วมมือกันมากกว่าในอดีตที่ผ่านมา
บริษัท Worley ซึ่งเป็นผู้ให้บริการที่ปรึกษาด้านพลังงาน ปิโตรเคมี และทรัพยากรแร่ธาตุ ยังให้บริการออกแบบทางวิศวกรรรม (FEED) เพื่อผนวกเข้ากับเทคโนโลยี CANSOLV CO2 ของบริษัท Shell และขยายขีดความสามารถในการดักจับคาร์บอนของโรงกลั่นน้ำมันที่อยู่ติดกับโรงไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยให้ทั้งสองโครงการสามารถใช้โรงขนส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แห่งเดียวกันได้ โดยจะเชื่อมต่อกับท่อส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อกักเก็บคาร์บอน (Carbon sequestration) ในพื้นที่ของทะเลเหนือ (North Sea)
ทีมงานของทั้งสองโครงการได้ทำงานร่วมกันเพื่อประเมินและลดความเสี่ยงและความไม่แน่นอนทั่วไป เช่น การวัดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ การบีบอัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ การเลือกวัสดุ และการผนวกรวมเทคโนโลยีของทั้งสองโครงการเข้าด้วยกัน ทีมงานยังร่วมมือกันเพื่อสนับสนุนแผนปฏิบัติการส่วนเสริม เช่น พื้นที่วางผังการก่อสร้าง การเข้าถึงไซต์งาน และการเชื่อมต่อเครือข่ายการขนส่งและการกักเก็บก๊าซ
นำสู่เส้นทางการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในการผลิตกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องหรือโรงไฟฟ้าฐาน
แม้ว่าโครงการเหล่านี้จะเป็นโครงการแรก ๆ ที่ไม่เคยมีใครทำมาก่อนในปัจจุบัน แต่โครงการการดักจับและจัดเก็บคาร์บอน (Carbon capture and storage: CCS) ของ Immingham และ Humber Oil Refinery จะเป็นโครงการที่สำคัญบนเส้นทางการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของสหราชอาณาจักร และอาจจะเป็นการปูทางสำหรับโครงการดักจับคาร์บอนอีกหลายโครงการเพื่อสนับสนุนการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงาน ทั้งยังเป็นตัวอย่างของการทำงานร่วมกันข้ามโครงการและทีมงานอีกด้วย รวมถึงวิธีการผนึกกำลังกันเพื่อเร่งไปสู่เส้นทางของ net zero ทีมงานของโครงการได้ใช้ข้อมูลเชิงลึก ความรู้และความเชี่ยวชาญในด้านพลังงานแบบเดิมในการสนับสนุนการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอุตสาหกรรมและปลดล็อคศักยภาพของการดักจับและจัดเก็บคาร์บอนในการผสมผสานพลังงานแห่งอนาคต
อ้างอิง
สำนักงานที่ปรึกษาด้านอุตสาหกรรมในต่างประเทศ ประจำกรุงเวียนนา 