Dekarbonizacija industrije temelj je Europskog zelenog plana (eng. European Green Deal) i nacionalne klimatske strategije mnogih zemalja pa i Nizozemske. Izazov smanjenja emisija u sektorima u kojima se one teško mogu smanjiti ili izbjeći kao što su proizvodnja cementa i čelika, rafinerije, kemijska industrija i sl., zahtijeva infrastrukturu za zahvaćanje i pohranu ugljikovog dioksida (CCS), odnosno za njegovo zahvaćanje, transport i pohranu (CCTS). Upravo to donosi projekt Aramis CCS.
Strateški, projekt je u sjecištu nekoliko trendova kao što su: transportna čvorišta ('hubovi'), plinovodi otvorenog pristupa, prekogranični industrijski klaster i pohranu emisija u iscrpljenim podmorskim ležištima. Njegov cilj nije služiti samo uzročnicima emisija iz Nizozemske, već i iz Belgije, Njemačke i Francuske, pri čemu se koriste luka Rotterdam i koridori Sjevernog mora.
U industrijskom je kontekstu projekt pozicioniran kao glavna ('backbone') infrastruktura s filozofijom otvorenog pristupa (eng. open access), što znači da će mu se moći priključiti više uzročnika emisija i operatora skladišta. To će omogućiti ekonomiju opsega i mrežni učinak u cijelom vrijednosnom lancu CCTS-a.
Strateški, Aramis CCS je pokazni projekt za Nizozemsku kako bi očuvala industrijsku konkurentnosti, u vrijeme dubokih rezova kada je riječ o emisijama. Time se istodobno onemogućava bilo kakvo nekontrolirano ispuštanje CO2, osigurava se upravljanje njegovim količinama u velikim razmjerima i podržavaju se budući integrirani sustavi za vodik i CO2. Ukratko, projekt nije samo tehničko pitanje, već strateški omogućava industrijsku transformaciju.
Napomena autora
U četvrtom tromjesečju 2022. godine bio sam pozvan i sklopio sam ugovor s Europskom komisijom, tj. Europskom izvršnom agencijom za klimu, infrastrukturu i okoliš (CINEA) kao jedan od trojice tehničkih eksperata za provedbu tzv. pre-FEED studije izvodljivosti projekta Aramis CCS, koji je Europska unija označila kao projekt od zajedničkog interesa (PCI).
Prema mojem mišljenju, taj je projekt jedno od najsloženijih javno-privatnih partnerstava (PPP) u svijetu, koje je dobilo sredstva iz europskog Inovacijskog fonda za inovativnu metodu injektiranja CO2 u kombinaciji s vrhunskom inženjerskom izvedbom - što je ključno za uspjeh cijelog sustava.
Strateško pozicioniranje
Aramis CCS je strateški pozicioniran kao:
• vodeći nacionalni objekt u Nizozemskoj za transport i pohranu CO2 i uključen je u Inicijativu za energetsku infrastrukturu nacionalne važnosti (MIEK)
• regionalno europsko čvorište u roterdamskom klasteru koji će omogućiti zahvaćanje CO2 iz industrije u koridoru rijeka Rajne, Meuse i Schelde i njegove prekogranične tokove (iz Belgije i Njemačke)
• arhitektura glavnih plinovoda otvorenog pristupa (eng. open access trunkline), predviđena za kapacitet 22 Mt CO2 godišnje (i pripremljena za povećanje iznad početnih volumena), što omogućava buduću skalabilnost i opcionalnost
• dijeljena platforma lanca vrijednosti koja obuhvaća zahvaćanje, transport i stlačivanje CO2, terminal (CO₂next na Maasvlakteu), podmorski plinovod, distribucijsku platformu i bušotine za pohranu
• model komercijalnog pružanja usluga, tj. umjesto da svaki uzročnik emisija gradi svoj cjeloviti lanac vrijednosti, Aramis CCS omogućava model dekarbonizacije uz primjenu industrijskog klastera, čime se snižavaju kapitalni troškovi (CAPEX) i smanjuju rizici pojedinih uzročnika emisija.
Zahvaljujući tome što ima sve te strateške uloge, Aramis CCS je čvrsto usidren u klimatskoj politici i industrijskoj strategiji EU-a i Nizozemske, što mu daje snažan vjetar u leđa. Ipak, sada treba napraviti sve tehničke i komercijalne korake i ishoditi sve potrebne dozvole za financijsku odluku o ulaganju (FID), izgradnju postrojenja i početak rada.
Mapa projekta (izvornik: Aramis-ccs.com)
Politički pokretači i tržišni mehanizmi
Ključni politički pokretači projekta Aramis CCS uključuju:
• europsku politiku dekarbonizacije industrije: projekti CCS-a označeni su kao ključna tehnologija za postizanje neto nultih emisija i dekarbonizaciju onih područja gospodarstva u kojima je to teško ostvariti
• regulaciju transporta i pohrane CO2: europska Direktiva o CCS-u i klasifikacija postrojenja za transport i pohranu CO2 kao projekta od zajedničkog interesa (PCI) podržavaju regulatorni status projekta
• nizozemsku nacionalnu klimatsku politiku: cilj smanjenja emisije stakleničkih plinova za 55% do 2030. godine (u odnosu na 1990.) i klimatske neutralnosti do 2050. čine CCS ključnim alatom za industriju.
Tu su i tržišni mehanizmi kao što su:
• naknade za emisije ugljika, odnosno Europski sustav trgovanja emisijama (EU ETS) i s time povezana poslovna logika za izbjegavanje emisija CO2 ili njegovu valorizaciju potiču usvajanje takvih rješenja kod uzročnika emisija
• regulacija infrastrukture: nizozemska smatra Aramis CCS nacionalno važnom infrastrukturom (MIEK) i elementi njegovog lanca vrijednosti (transport, terminal, pohrana) podliježu dozvolama prema Zakonu o okolišu i prostornom planiranju i nacionalnoj prostornoj koordinaciji
• financijske i sheme potpora: nacionalni programi (npr. SDE++) za poticanje primjene CCS-a imaju poticajno djelovanje.
Svi ti čimbenici stvaraju povoljno okruženje za Aramis CCS, no svaki od njih donosi i određene složenosti (regulatorne, komercijalne, u vezi s ishođenjem dozvola) kroz koje projekt mora proći.
Emisijske naknade
Europski sustav trgovanja emisijama i dalje je ključna ekonomska poluga koja podržava poslovni plan za zahvaćanje i pohranu CO2. Prema nedavnoj analizi i projekcijama za EU ETS II, iznosi naknada mogli bi dosegnuti oko 122 EUR/t CO2 do 2030. u osnovnom scenariju, s potencijalom rasta do 145 EUR/t do 2030. ili do 200 EUR/t do 2035. godine. Trenutačna dinamika cijena je takva da, iako su prosječne cijene prošle godine pale i to za oko 22% u odnosu na 2023., zbog slabije potražnje i većeg volumena aukcija, srednjoročni trend je i dalje rastući. Prognoze upućuju na to da je kratkoročno kretanje cijena europskih emisijskih dozvola (EUA) podložno neizvjesnosti (cijene plina, potražnja, makrouvjeti), ali strukturno smanjenje ponude i proširenje EU ETS-a dovest će do njihovog rasta.
Za projekt Aramis CCS i njegove buduće korisnike iz industrije više cijene emisija ugljika jačaju argumente u korist razvoja infrastrukture za CCS. Naime, izbjegnuti troškovi emisija postaju značajniji, vrijednost infrastrukture u velikim razmjerima raste, a zahvaćeni CO2 ima veću monetiziranu vrijednost (ili izbjegnute troškove). U 20 - 30 i više godina vijeka trajanja glavnog plinovoda to znači da su prognozirane cijene emisija temeljni čimbenik za komercijalno modeliranje, izračunavanje interne stope povrata (IRR) i alokaciju rizika.
Nacionalne klimatske obveze Nizozemske
Nizozemska je klimatske ciljeve definirala u Zakonu o klimi i njegovim izmjenama i dopunama. To znači ranije spomenuto neto smanjenje emisija za 55 % do 2030. u odnosu na 1990. i postizanje klimatske neutralnosti do 2050. godine. Nacionalna industrijska politika stoga očekuje da CCS doprinese značajnom smanjenju emisija iz industrije, osobito onih koje je teško izbjeći. Uz to, Nizozemska koristi klastere (npr. Rotterdam i Luka Rotterdam, Moerdijk, Chemelot) kao zone gdje se može koncentrirati infrastruktura za CCS (za transport i pohranu CO2) i s time povezane politike. Integralni dio te klasterske strategije upravo je Aramis CCS.
Izvješća prema Okvirnoj konvenciji Ujedinjenih naroda o klimatskim promjenama (UNFCCC) kao što je, npr. Biennial Transparency Report, potvrđuju da Nizozemska aktivno primjenjuje CCS i druge tehnologije za smanjivanje emisija kao dio nacionalne strategije. Ukratko, nacionalne obveze su snažan strateški imperativ za Aramis CCS: velik razmjer i dijeljena infrastruktura Nizozemskoj omogućava postizanje klimatskih ciljeva uz očuvanje industrijske konkurentnosti.
Europski mehanizmi financiranja
Projekt Aramis CCS koristi nekoliko europskih financijskih i regulatornih mehanizama:
• projekti od zajedničkog interesa: Aramis CCS je označen kao PCI prema popisu Europske komisije jer je prepoznat njegov prekogranični i infrastrukturni značaj
• višegodišnji nacionalni klimatski infrastrukturni programi: u Nizozemskoj je Aramis CCS uključen u spomenuti MIEK kao projekt od nacionalne važnosti
• nacionalne sheme poticaja i potpora: u sklopu spomenutog programa SDE++ otvaraju se natječaji za koje se projekti CCS-a mogu kvalificirati, a proračun je značajan (npr. 8 milijardi eura u natječajima samo za ovu godinu)
• europski industrijski i inovacijski fondovi: europski instrumenti (Inovacijski fond, Obzor Europe, infrastrukturni fondovi) mogu se koristiti za infrastrukturu za CCS, a posebice za transport otvorenog pristupa i za pohranu CO2
• modeli sufinanciranja i dijeljenja rizika: odluka nizozemske vlade iz travnja o izdvajanju oko 639 milijuna eura za Aramis CCS nakon smanjivanja broja industrijskih sponzora pokazuje prednosti korištenja javno-privatnog modela (država preuzima rizik).
Sveukupno, ti mehanizmi smanjuju komercijalni rizik, poboljšavaju bankabilnost i podržavaju povjerenje investitora u projekt, što je ključno za sustave s plinovodima i pohranom u velikim razmjerima kao što je upravo Aramis CCS.
Industrijski kontekst
Iz industrijske perspektive projekt Aramis CCS odgovara na nekoliko ključnih poslovnih imperativa:
• industrije u kojima je teško izbjeći emisije (cementna, kemijska, rafinerije, čeličane) u području Rotterdama i Maasvlaktea imaju veliku imovinu i ograničene mogućnosti za dekarbonizaciju osim pomoću CCS-a, a Aramis CCS im pruža pristup infrastrukturi, ali tako da svaki uzročnik emisija ne mora graditi svoj lanac vrijednosti
• industrijski klasteri u Nizozemskoj i okolnim zemljama koriste blizinu transportnog čvorišta, pomorskog terminala (CO₂next) i 'offshore' plinovoda, što znači mogućnost primjene ekonomije opsega, dijeljene infrastrukturu i opcionalnosti (npr. brod ili plinovod)
• ponuđači infrastrukture (EBN, Gasunie) i operatori skladišta (Shell, TotalEnergies) shvaćaju da CCS postaje temelj poslovanja (transport, stlačivanje i usluge pohrane), dok model otvorenog prostupa uzročnicima emisija pruža mogućnost izbora, a operatorima infrastrukture skaliranje
• komercijalni rizici ostaju: mogućnosti uzročnika emisija, vremensko uvjetovanje konačne odluke o ulaganju (FID), prekoračenje troškova, regulatorni okvir i ishođenje dozvola, posebnosti CO2 i sigurnost, konkurencija od drugih klastera ili čvorišta i industrijski poslovni modeli (npr. uzroci dodatnih složenosti mogu biti tehnički izazovi poput podmorskog plinovoda dimenzija 32 '', pojave klizišta pri izvođenju radova ispod prometnih pomorskih pravaca i izdavanje licenci za pohranu itd).
Zbog svega toga Aramis CCS je dobro pozicioniran, ali rizici pri ostvarivanju projekta su značajni. Industrijski kontekst stoga zahtijeva odličnu koordinaciju, zajedničko smanjivanje rizika, jasne tarifne modele za transport i pohranu i jasne obveze uzročnika emisija.
Trenutačno stanje projekta
Projekt predvode Shell, TotalEnergies, Energie Beheer Nederland (EBN) i Gasunie s ciljem da uzročnicima emisija iz industrije u Nizozemskoj i susjednim zemljama omoguće pristup transportu i 'offshore' pohrani CO2. Ključni elementi projekta su:
• kopneno čvorište u Rotterdamu i Maasvlakteu
• glavni plinovod velikog kapaciteta (oko 22 Mt CO2 godišnje)
• pohrana u iscrpljenim podmorskim plinskim poljima (na dubini 3 - 4 km).
Do početka studenoga projekt je bio u predinvesticijskoj, odnosno u fazi predizvedbenog inženjeringa (FEED) i u tijeku je ishođenje dozvola i sklapanje komercijalnih dogovora, a uskoro se može očekivati FID.
• pohrana CO2 u iscrpljenim podmorskim poljima, na dubini 3 - 4 km
• plinovod promjera oko 32 '' (na kopnu i pod morem) prema specifikacijama iz FEED-a
• čvorište koje uključuje terminal (CO2next) za prihvat tekućeg CO2, njegovu privremenu pohranu, stlačivanje i transport
• 'offshore' distribucijska platforma koja povezuje plinovod s pojedinačnim injektorskim platformama (bušotinama)
• modularni i fazni model: inicijalni kapacitet koji omogućava skaliranje, dok otvoreni pristup omogućava priključivanje dodatnih uzročnika emisija i operatora skladišta.
Ključni elementi za operatore skladišta uključuju planiranje bušotina (ponovna uporaba plinskih polja), konstrukciju sustava injektiranja, monitoring i verifikaciju, specifikaciju sastava CO2, integritet transporta i sučelje s plinovodom i čvorištem.
Inovacije i ravnoteža opterećenja
Projekt 'Launch Stores' fokusiran je na tehničke izazove ekonomičnog i održivog injektiranja tekućeg CO2 u iscrpljena podmorska plinska ležišta. Jedno od ključnih rješenja je Friction-Controlled Dual-Phase (FCDP). Radi se o tehnici injektiranja CO2 koja omogućava njegov stabilan i kontroliran protok. Iako je prepoznata kao vodeći pristup za pohranu CO2 u iscrpljenim ležištima ugljikovodika, ta se tehnika u sklopu tog projekta prvi put primjenjuje na industrijskoj razni. Pri tome se također demonstriraju inovacije u procesu i poslovnom modelu, koje su nužne za uspostavu transportne infrastrukture projekta Aramis CCS, kao prvog sustava otvorenog pristupa, s više uzročnika emisija i više skladišta po Europi.
Kod primjene tehnike FCDP pri injektiranju CO2 pod visokim tlakom u iscrpljeno plinsko ležište, tlak u bušotini mora pasti od visokog na vrhu do nižeg u ložištu. Takav pad tlaka uzrokuje prijelaz iz tekuće u plinovitu fazu, što može izazvati ekstremno hlađenje (Joule-Thomsonov efekt) i otežati proces injektiranja. No, CO2 će uz primjenu tehnike FCDP dulje ostati u tekućem stanju, čime se omogućava postupna i kontrolirana promjena faze duž cijele bušotine, što smanjuje rizike povezane s hladnim injektiranjem. Time se ujedno povećava fleksibilnost sustava, što omogućava prilagodbu promjenama u opskrbi i potražnji. Sustav transporta i pohrane CO2 može obuhvaćati velike udaljenosti, čime se povećavaju mogućnosti pohrane izvan akvifera i na područjima u blizini obala. Time se omogućava skaliranje kapaciteta, što znači primjenu dodatnih skladišta i povećanje ukupnog kapaciteta pod Sjevernim morem i širom Europe.
Projekt Aramis CCS omogućit će transport velikih volumena CO2 na većim udaljenostima, a to je moguće samo u tekućem (gušćem) stanju. To pak zahtijeva specijalizirana znanja i preciznu konstrukciju bušotina za prevladavanje problema hladnog injektiranja. U sklopu suradnje Shella i TotalEnergiesa izvedene su bušotine za kontrolu tlaka i temperature, čime se povećava operativni raspon i smanjuje rizik od problema pri hladnom injektiranju. Višestruke bušotine i dva skladišna polja omogućavaju distribuciju CO2, čime se povećava fleksibilnost u radu sustava.
Neka zapažanja i implikacije
Aramis stabilno napreduje: u tijeku je FEED, proces izdavanja dozvola napreduje i definirani su partneri za investicijsku fazu. Detaljni tehnički podaci o injekcijskim bušotinama ('casing', 'wellhead', razine TRL) nisu javno dostupni, ali je jasno definiran lanac vrijednosti (pohrana - transport - injektiranje). Injekcijske bušotine moraju izdržati velike volumene CO2, rad u režimu velike gustoće medija i uvjete na velikim dubinama mora (3 - 4 km). Napredna tehnologija FCDP u obzir uzima složena ponašanja bušotine i ležišta, što može biti korisno u slučaju procjene budućih geotermalnih bušotina.
Operativni početak rada postrojenja planiran je za 2028., odnosno 2030., dok se FID očekuje sljedeće godine. Naravno, kašnjenja u ishođenju dozvola ili donošenju FID-a mogu odgoditi početak.
Zaključak i perspektive
Projekt Aramis CCS je strateški pozicioniran, tehnički ambiciozan i industrijski relevantan i rješava ključni problem dekarbonizacije u Nizozemskoj i sjeverozapadnoj Europi. Regulatorni i financijski okvir (europska klimatska politika, nacionalni ciljevi, cijene emisija, infrastrukturni programi) podržavaju njegovu investicijsku održivost. Rizici uključuju FID, komercijalni 'uptake', kontrolu troškova, izdavanje dozvola i integraciju svih tehnologija u veliki sustav plinovoda i čvorišta.
Projekt će omogućiti industrijskim uzročnicima emisija dekarbonizaciju bez potrebe za vlastitom infrastrukturom, uz realne ugovore o preuzimanju ('offtake') i procjenu transportno-skladišnih tarifa. Uz to, poslužit će kao model modularne infrastrukture i strateškog planiranja, u budućnosti primjenjiv i na geotermalne sustave sa supervrućim stijenama (SHR). Do 2030. godine očekuje se transport više milijuna tona CO2 godišnje, čime će se omogućiti značajna industrijska dekarbonizacija. Ukratko: to je temeljni projekt europskog ekosustava za CCS, strateški i komercijalno bitan, ali je njegovo uspješno ostvarivanje u stvarnim uvjetima ključno.
Na kraju, postoji potencijal za razmatranje takvog čvorišta za pohranu CO2 u Hrvatskoj, pri čemu bi se mogla koristiti prenamijenjena infrastruktura za ugljikovodike i geološke strukture ispod Jadranskog mora. To bi mogao biti visokoučinkovit put za dekarbonizaciju industrije, omogućavanje kapaciteta pohrane i uspostavu Hrvatske kao regionalnog lidera u CCS-u. Strateška usklađenost s europskim i nacionalnim regulatornim okvirima dodatno pojačava opravdanost takvog projekta od zajedničkog interesa.
Zaključno, projekt Aramis CCS je europski orijentir za dekarbonizaciju industrije. Njegova kombinacija tehnoloških inovacija, regulatornih potpora i strateške usklađenosti s ciljevima EZP-a čini ga ključnim modelom za buduće projekte CCS-a i geotermalne energije. U sinergiji s potencijalom Jadranskog mora, Hrvatska bi mogla zauzeti vodeće mjesto u regionalnom dekarbonizacijskom lancu i postati most između energetske tranzicije i dugoročne klimatske održivosti.
