O seguinte comentário de Corwyn Bruce, P.Eng. é uma declaração em nome do International CCS Knowledge Centre.
Definição de sucesso. Se a captura de CO2, é de 90%, podemos dizer que conseguiram.
REGINA, Saskatchewan, Sept. 04, 2020 (GLOBE NEWSWIRE) -- Com foco no impacto dos preços do petróleo na decisão da Petra Nova de suspender suas operações de captura e armazenamento de carbono (CCS), gostaria de mencionar seu sucesso operacional.
Avaliações discretas reveladas pelas revisões técnicas sólidas muitas vezes podem não ter o reconhecimento merecido em termos de inovação, recondicionamento e otimização. É o caso da instalação CCS em Petra Nova (uma iniciativa conjunta da NRG com a JX Nippon). Alguns comentários sobre a instalação mencionam que houve muito tempo de inatividade nos primeiros três anos; no entanto, quando o comentário é de alguém que esteve lá, podemos dizer que este projeto merece ser comemorado.
Tenho a oportunidade de oferecer um ponto de vista pessoal, pois fiz parte da equipe de engenharia que projetou e construiu o sistema de captura de carbono na Instalação CCS da SaskPower (BD3) em Boundary Dam – que, integrada à uma usina a carvão, passou a ser a primeira do mundo desta natureza. Tenho o privilégio de continuar a oferecer consultoria para otimização da planta e também de liderar uma equipe no International CCS Knowledge Centre para compartilhamento das lições aprendidas em todo o mundo, dando suporte à implantação de instalações de CCS da próxima geração, e ajudar a atingir as metas climáticas globais.
Embora seja importante entender a possibilidade de ter havido fatores impeditivos externos – como forças de mercado, preços da eletricidade e preço do petróleo, que tenham afetado a decisão de colocar a Petra Nova em um status de parada de reserva - como especialistas em captura de carbono, quero ressaltar a viabilidade da tecnologia e por que ela funciona.
ESTA PLANTA FOI PROJETADA PARA ATENDER SEUS OBJETIVOS. E ATENDE.
A grande notícia é que a Petra Nova faz login com uma eficiência de captura de 92,4% (relatório técnico final da Petra Nova que enviei ao Departamento de Energia dos EUA), o que não só supera sua meta de 90%, mas indica a confiabilidade a longo prazo da planta para o processo de captura. A instalação CCS funciona bem e superou muitos dos itens de risco que provaram ser um desafio em outras instalações.
Na verdade, a instalação de captura da Petra Nova está próxima das suas métricas de desempenho, mesmo excedendo-as de maneira positiva. Resumindo, a planta faz o que deveria fazer e ainda mais. Além da taxa de captura mais alta do que o esperado, os pontos de destaque são: menor consumo de energia e requisitos de vapor do que o previsto; pureza de CO2 acima dos 99% exigidos; e uma taxa de emissões de compostos orgânicos voláteis (COV) de 2,8 toneladas por ano – superando as Regras do Título 30, do Código Administrativo do Texas para os Padrões Nacionais de Qualidade do Ar Ambiente para o ozônio.ii
Além disso, o consumo de amina atende às suas especificações. Os produtos químicos de amina utilizados nos sistemas de captura à base de solvente são propensos a quebrar e perder sua capacidade de completar as reações químicas que separam o CO2 da corrente de gás de combustão. Isso seria evidenciado pela diminuição das taxas de captura, maior substituição química e aumento dos custos de manutenção. A instalação de captura de carbono em Petra Nova não relata problema com o consumo de amina sendo maior do que o previsto.
Parte da nossa curva de aprendizado no BD3 foi dominar a imprevisibilidade de um projeto inédito como esse. Conseguimos aprimorar a segurança e a confiabilidade, permitindo que o foco mudasse para aumentar a capacidade e reduzir o custo operacional da instalação. Parece que em Petra Nova a produção total da planta é boa – melhor do que boa. Por isso, quando está em funcionamento, pode atingir ou exceder seus alvos. O compartilhamento dos aprendizados valiosos faz parte do que temos sido capazes de oferecer à Petra Nova – é importante marcar os sucessos e continuar a ver essa instalação de CCS em operação.
PRONTA E DISPONÍVEL
Como a experiência na BD3, a disponibilidade da instalação de captura da Petra Nova mostra uma melhoria constante ao longo de uma trajetória de tempo. Em se tratando de uma planta de CCS – desempenho, disponibilidade e confiabilidade fazem parte da conversa. Na maioria das vezes, e como vimos em Petra Nova e BD3, a quantidade de CO2 capturado não é necessariamente um indicador da confiabilidade da instalação de captura. Na verdade, o tempo de inatividade demonstrou estar relacionado a muitos problemas da planta sem captura. Não podemos esquecer de 2018 quando a usina de Boundary Dam foi atingida por uma tempestade severa ou quando o furacão Harvey causou a paralisação de Petra Nova.
Ao examinar os dados técnicos, o processo de captura de carbono foi responsável apenas por uma pequena parcela dos dias de indisponibilidades da planta. Em 2017, o primeiro ano de operação de Petra Nova, – semelhante a qualquer novo projeto que exigisse tempo de inicialização para se ajustar às operações – o processo de captura foi responsável por 41 dias de tempo perdido total (em equivalentes de dia inteiro). Em 2018 o total foi reduzido para 34 dias; e em 2019, para 29 dias. Por isso, como segunda no mundo e primeira nesta escala, 29 dias de 365 dias equivalem a uma disponibilidade de 92-93% – com somente três anos de operação – um grande feito! Mais especificamente, considerando que os equipamentos nesta escala de planta muitas vezes exigem longos prazos de entrega devido ao seu grande tamanho e natureza especializada, quaisquer alterações podem ser mais demoradas.
As interrupções remanescentes em Petra Nova foram relacionadas a outros fatores, mais especificamente, a instalação de cogeração, a unidade de carvão, o campo de petróleo e o clima. É importante não confundir a confiabilidade da planta de captura de CO2 com a de uma planta de cogeração, que fornece o vapor para executar o processo.
Comparativamente, no mês de julho, os registros BD3 mostram que a instalação CCS ficou online 99,8% do mês, ficando offline por 1,5 hora quando um ventilador auxiliar parou temporariamente devido a problemas de resfriamento de água.iii Durante julho, a instalação capturou 75.503 toneladas de CO2 com uma taxa média de captura diária (quando a planta estava online) registrada de 2.435 toneladas por dia, com uma taxa de captura de pico de um dia de 2.627 toneladas.
Há um papel vital para projetos pioneiros como o de BD3 e Petra Nova; eles oferecem uma plataforma para melhorias substanciais na próxima rodada. Conforme observado no relatório CCS de segunda geração, a experiência do Shand CCS Feasibility Studyiv aponta para adaptações no design para melhorias de desempenho logo no início.
APÓS OS DESAFIOS DA 1ª GERAÇÃO
Com a análise mais detalhada do relatório técnico de Petra Nova, pudemos identificar desafios familiares, pois eles refletiram de perto nossa experiência na BD3. Muitos dos problemas que surgiram e foram resolvidos, também foram encontrados na BD3. Estas são aprendizagens importantes que gostaríamos de oferecer e ver aplicadas a novas plantas, porque essas etapas preventivas aumentarão a garantia e reduzirão custos e riscos.
É importante observar que os problemas de confiabilidade relatados e que ocorreram em ambas as plantas, foram todos problemas mecânicos (não químicos). A confiabilidade dos equipamentos mecânicos em qualquer instalação industrial normalmente segue essa mesma curva de maturidade. Esta é uma ótima notícia porque as questões mecânicas são solucionáveis, e elas, de fato, foram resolvidas ao longo do caminho. Isso aumentou a nossa experiência e compreensão, bem como informou nossas próximas iterações em design. Essas são coisas que podemos garantir que não irão se repetir em um futuro trabalho de construção de uma planta CCS.
Por exemplo, o tempo de inatividade pode ser encurtado majoritariamente com redundância. Até que a CCS tenha mais iterações globais para obter mais conhecimento, algumas redundâncias serão considerações inteligentes. Uma redundância importante foi a confiabilidade dos trocadores de calor de placa e estrutura, que em Petra Nova e BD3, contribuíram para a degradação do desempenho e o tempo de inatividade. Na BD3, isso foi amplamente remediado em 2018.
Outro exemplo de um problema de confiabilidade comum a ambas as plantas CCS, foi o desenvolvimento de escamas na parte traseira das pás do ventilador de reforço. Estas escamas causaram vibrações e, em última análise, um desligamento nas operações de limpeza. Desde a resolução na BD3, fomos consultados e aconselhamos a Petra Nova e outros clientes sobre uma solução fácil e barata para a correção do problema.
Um terceiro exemplo foram os problemas com os intercoolers de compressor de CO2 com a diferença de compatibilidade dos materiais. Embora manifestando-se de forma diferente, Petra Nova e BD3 tiveram problemas com os materiais de construção dos intercoolers do compressor de CO2. Isso destaca o valor da experiência prática e o conhecimento essencial adquirido que temos para oferecer aos clientes na compreensão dos materiais adequados e robustos para as próximas construções.
A consistência nas questões de redundância e confiabilidade apontam três tendências importantes: 1) a experiência mostra a necessidade de um trabalho com a tecnologia de primeira geração; 2) o sucesso e as adaptações demonstram que a confiabilidade melhora ao longo do tempo; e, 3) agora sabemos como resolver problemas e continuar a aprender - grandes avanços na captura de carbono para a segunda geração.
AS EMISSÕES NÃO ESTÃO OCIOSAS
A suspensão das operações em Petra Nova significa que as emissões estão sendo ventiladas para a atmosfera enquanto a planta de captura está ociosa. Há um papel significativo da CCS no setor de energia (responsável por 32% das emissões globais de CO2).v Para limitar o aquecimento global a 1,5°C, os processos de geração em larga escala, intensivos em emissões, industriais e de energia, devem ser significativamente descarbonizados. A CCS pode fazer isso.
É surpreendente do ponto de vista científico/engenharia que ainda não haja um "sim" retumbante na aceitação das novas instalações CCS e nas operações contínuas das existentes quando a tecnologia é um sucesso demonstrado e avança rapidamente para uma fácil implantação com riscos e custos reduzidos.
Corwyn Bruce, Vice-Presidente de Desenvolvimento de Projetos e Serviços de Assessoria do International CCS Knowledge Centre, com experiência prática em trabalho na instalação BD3 CCS, e principal autor do Shand CCS Feasibility Study.
Sobre o International CCS Knowledge Centre (Knowledge Centre): com a responsabilidade de promover o entendimento global e a implantação de CCS em larga escala para reduzir as emissões globais de GHG, o Knowledge Centre fornece o know-how para implementar projetos de CCS em grande escala, bem como otimização de CCS, através dos aprendizados básicos da Instalação de CCS na Boundary Dam 3 totalmente integrada, e do estudo abrangente de CCS de segunda geração, conhecido como Shand Study. Em operação desde 2016 sob a direção de uma diretoria independente, o Knowledge Centre foi criado pela BHP e pela SaskPower. Para mais informação: https://ccsknowledge.com/
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198 - 10 Research Drive Regina, SK S4S 7J7
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i W.A. Parish Post-Combustion CO2 Capture and Sequestration Demonstration Project Final Technical Report as submitted to DOE, https://www.osti.gov/biblio/1608572-parish-post-combustion-co2-capture-sequestration-demonstration-project-final-technical-report
ii Texas Commission on Environmental Quality, https://www.tceq.texas.gov/
iii SaskPower, BD3 Status Update: July 2020, 12AUG20, https://www.saskpower.com/about-us/our-company/blog/bd3-status-update-july-2020
iv Shand CCS Feasibility Study, https://ccsknowledge.com/initiatives/2nd-generation-ccs---shand-study
v International Energy Agency, Energy Technology Perspectives 2017, https://www.iea.org/reports/energy-technology-perspectives-2017
Foto deste comunicado disponível em https://www.globenewswire.com/NewsRoom/AttachmentNg/9fb5e6d2-cd7e-42f3-8534-9a8c500efca0