Anidride carbonica in vendita

Il caso: Nel 1988, la Basin Electric Power Cooperative di Bismarck, ND, acquistò un impianto chimico in difficoltà che convertiva il carbone in gas naturale sintetico. La scommessa è stata vinta e la storia del successo di Basin sta alterando gli affari del potere e la politica dell'inquinamento.

Azienda di gassificazione Dakota

Questa storia faceva parte del nostro numero di luglio 2005

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Reddito anno 2005: 234,5 milioni di dollari
Dipendenti: 700
CO2 immagazzinata nel sottosuolo: Sei milioni di tonnellate

Il 14 settembre 2000, la Dakota Gasification Company è andata oltre la sopravvivenza. L'impianto chimico unico della società a Beulah, ND - una bestia industriale che converte 18.000 tonnellate di carbone di lignite in 170 milioni di piedi cubi di gas naturale sintetico al giorno (abbastanza per riscaldare 2.500 case per un anno) - era stato cancellato 15 anni prima come uno spreco finanziato dal governo, un prodotto mal concepito delle politiche energetiche statunitensi guidate dalla crisi. Ma la determinata sussidiaria di un'utilità rurale ha sfidato i suoi critici. Quel giorno di settembre, l'azienda ha preso un sottoprodotto sporco, l'anidride carbonica, e ne ha fatto una risorsa finanziaria avviando un nuovo gasdotto di CO2. La mossa non solo garantirebbe la redditività dell'impianto, ma aiuterebbe anche a ripulire la reputazione ambientale dell'energia a carbone.

Dakota Gasification gestisce un gasdotto di 300 chilometri pieno di anidride carbonica. Questo fiume di inquinamento si dirige a nord da Beulah ai vecchi giacimenti petroliferi del Saskatchewan sudorientale. Lì la CO2 precipita a un chilometro e mezzo sotto la superficie terrestre in depositi di petrolio spessi e ostinati. La CO2 riduce la viscosità dell'olio di un fattore quattro e ne facilita il flusso in superficie. Si prevede che la CO2 di Beulah aiuterà a estrarre 130 milioni di barili extra di petrolio dai giacimenti petroliferi del Saskatchewan, per i quali il Dakota è ben compensato. Una volta nel terreno, l'anidride carbonica prende il posto del petrolio, rimanendo intrappolata sotto una pila impermeabile di calcare, arenaria e scisto. Il processo seppellisce in modo sicuro più CO2 in un anno rispetto a centomila auto rilasciate durante la loro vita operativa.

I politici guardano sempre più alla tecnologia del Dakota come potenziale chiave per pulire l'energia domestica in futuro. L'amministrazione Bush ha avanzato la gassificazione del carbone e lo stoccaggio sotterraneo di gas serra come soluzione a lungo termine a un problema a lungo termine. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti sta sostenendo un programma di ricerca e sviluppo di 10 anni, soprannominato FutureGen, che mira a perfezionare un compito che Dakota sta attualmente svolgendo con una tecnologia che risale agli anni '70. FutureGen sta promuovendo una tecnologia che non è stata nemmeno dimostrata in piccoli impianti pilota, afferma Dale Simbeck, vicepresidente della tecnologia per SFA Pacific, una società di consulenza energetica con sede a Mountain View, in California. Ma ecco un'operazione su larga scala che ha successo tecnicamente e che sta facendo tutte queste cose di cui si parla.

Al Lukes, chief operating officer di Dakota, afferma di essere abituato alle reazioni sorprese dei visitatori internazionali che vengono a vedere cosa sta succedendo nelle pianure settentrionali: la gente ci guarda e dice: 'Mio Dio, puoi farlo?'

Man mano che la storia di Dakota si diffonde, i politici devono affrontare una scelta sempre più dura. L'Agenzia Internazionale per l'Energia prevede che tra il 2003 e il 2030 saranno installati abbastanza impianti a carbone per produrre 1.400 gigawatt di elettricità. Questi impianti genereranno circa 118 miliardi di tonnellate di anidride carbonica durante la loro vita operativa. È più di tutte le emissioni di carbonio del carbone negli ultimi 250 anni messi insieme. Anche alcuni ambientalisti pragmatici concordano sul fatto che la tecnologia di gassificazione potrebbe essere la più grande leva disponibile per limitare i gas serra nel breve termine. Il carbone sta per essere estratto. L'unica domanda è come verrà bruciato, dice Antonia Herzog, una scienziata senior del Natural Resources Defense Council, un gruppo di difesa dell'ambiente con sede a Washington, DC. Se devono essere costruite nuove centrali a carbone, dovrebbero essere impianti di gassificazione.

Dakota per impostazione predefinita
Dakota Gasification è stata concepita durante la carenza di energia degli anni '70. Mentre l'OPEC ha spremuto le forniture di petrolio, i controlli sui prezzi negli Stati Uniti hanno soffocato la produzione di gas naturale. Le aziende produttrici di gas naturale, allarmate dalla scarsa disponibilità, hanno iniziato a esplorare fonti alternative; nel 1978, un consorzio di società di gasdotti, Great Plains Gasification Associates, si era unito per costruire il primo impianto di gas naturale sintetico al mondo. La costruzione è iniziata nel 1981 dopo che il presidente Reagan ha accettato di sostenere il progetto tecnologicamente ambizioso con garanzie sui prestiti federali e nel 1984 è stato completato. Appena un anno dopo, le compagnie del gasdotto si salvarono, inadempiendo con 1,5 miliardi di dollari di prestiti.

Il problema non era la tecnologia di Great Plains. Il suo processo, adattato dalla chimica che ha permesso alla Germania nazista di produrre carburanti sintetici, ha funzionato come previsto: carbone e vapore hanno reagito insieme a 1.000 °C per produrre una miscela gassosa di idrogeno, monossido di carbonio e CO2 (più contaminanti come zolfo, mercurio e gas xeno). I flussi di CO2 e contaminanti puri sono stati eliminati e il monossido di carbonio e l'idrogeno rimanenti, una miscela nota come gas di sintesi o gas di sintesi, sono stati alimentati a un catalizzatore per formare idrocarburi. I catalizzatori dei nazisti si sono rivelati carburante per carri armati, aerei e sottomarini; Il catalizzatore di Great Plains ha prodotto metano di alta qualità.

Lukes, un ingegnere chimico che è tornato nella sua nativa North Dakota per lavorare per Great Plains, dice che ciò che ha sconvolto l'azienda è stata la trivellazione direzionale e la deregolamentazione del gas naturale, che ha avuto luogo per diversi anni, a partire dal 1978. La deregolamentazione ha scatenato una frenetica ricerca di nuovi giacimenti di gas e perforazioni direzionali hanno moltiplicato la produzione di ciascun pozzo. Si prevedeva che Great Plains raggiungesse dai 9 ai 10 dollari per mille piedi cubi per il suo gas sintetico, ma verso la metà degli anni '80 un eccesso di gas aveva portato i prezzi a un minimo di 1 dollaro per mille piedi cubi. In nessun modo potremmo fare benzina a quel prezzo, dice Lukes.

L'impianto stava guadagnando, ma a spese dei suoi proprietari: grazie alle formule di prezzo scritte nel loro contratto di acquisto di gas di 25 anni, i gasdotti hanno pagato a Great Plains fino al 50 percento in più rispetto al prezzo di mercato del gas naturale.

Il Dipartimento dell'Energia ha preso possesso di Great Plains quando le compagnie di gasdotti si sono allontanate. Sotto pressione per proteggere 822 posti di lavoro nel Nord Dakota economicamente depresso e per recuperare alcune delle perdite del governo, l'agenzia ha permesso all'impianto di continuare a funzionare. Ma iniziò subito a cercare un acquirente. Nel 1988 ha fondato la Basin Electric Power Cooperative di Bismarck, l'utility locale che alimentava l'impianto. Basin Electric avrebbe perso 37 milioni di dollari l'anno, circa l'8% dei suoi ricavi annuali, se l'impianto fosse chiuso. Quei 37 milioni di dollari erano una cifra importante per Basin a quei tempi, dice Lukes. Basin ha acquisito l'impianto per 85 milioni di dollari in contanti (e la promessa di condividere i profitti futuri con il Dipartimento dell'Energia) e ha creato una filiale, Dakota Gasification, per gestirlo.

È stata una mossa rischiosa per Basin. Negli anni successivi all'acquisto, il sostegno politico all'energia alternativa ha vacillato. I prezzi del gas sono scesi. E i gasdotti hanno contestato i loro accordi di acquisto di gas, forzando un accordo che avrebbe privato il premio protettivo del prezzo di Dakota entro la fine degli anni '90.

La spazzatura di una compagnia
Dakota è sopravvissuta diventando un riciclatore: i sottoprodotti dei suoi flussi di rifiuti portano più di $ 150.000 al giorno. E il suo sottoprodotto più redditizio, quello che ha finalmente assicurato il suo futuro, è l'anidride carbonica.

Eliminare il petrolio con la CO2 non è redditizio quanto colpire un nuovo importante campo. Le grandi compagnie petrolifere non perseguono questi. Questi sono come i bunts e stanno cercando i fuoricampo, dice Simbeck di SFA Pacific. Ma vale la pena fare i bunts per le compagnie petrolifere di secondo livello che ora dominano la produzione petrolifera statunitense e canadese. Metti la CO2 nel terreno e probabilmente otterrai più petrolio, cioè se tu avere CO2. La maggior parte dell'anidride carbonica utilizzata nei giacimenti petroliferi proviene da depositi naturali di CO2 da sola o di CO2 trascinata con il gas naturale. Gli operatori dei giacimenti petroliferi a nord di Beulah non avevano né l'uno né l'altro.

A metà degli anni '90, Dakota sembrava un sopravvissuto e la PanCanadian Petroleum, con sede a Calgary, in Alberta, l'operatore di uno dei più grandi giacimenti petroliferi del Canada, era pronta a negoziare. La produzione nel campo di PanCanadian a Weyburn, Saskatchewan, ha raggiunto il picco negli anni '60, ma i geologi dell'azienda credevano che la CO2 l'avrebbe ripristinata. In base a un accordo del 1997, Dakota ha costruito compressori di gas e un gasdotto per fornire la CO2 a Weyburn e PanCanadian ha accettato di pagare Dakota per i costi di finanziamento dell'attrezzatura, oltre a pagare un addebito per la domanda. A febbraio, Dakota ha firmato un secondo produttore di petrolio del Saskatchewan, Apache Canada, che inizierà a prendere CO2 l'anno prossimo.

Judy Fairburn, vicepresidente delle operazioni per EnCana (il nuovo nome di PanCanadian dopo la fusione con Alberta Energy con sede a Calgary), afferma che l'acquisto della CO2 del Dakota ha aumentato i costi di produzione a Weyburn e che PanCanadian ha previsto il suo investimento sulla ricezione di $ 16 a $ 18 al barile. È stata una buona scommessa: il petrolio ora raggiunge circa $ 50 al barile e Weyburn fornisce 26.000 barili al giorno, il livello più alto dagli anni '70. Questo giacimento petrolifero è decisamente al suo secondo vento, afferma Fairburn.

Con il gas naturale venduto a 7 dollari per mille piedi cubi, anche il Dakota ha un bell'aspetto. Alla domanda se Dakota potrebbe guadagnare più dei suoi clienti del giacimento petrolifero, Fairburn ride nervosamente. Dovrò calcolarlo, dice. Sono sicuramente ben posizionati.

Lo sono, e non solo per quello che stanno aiutando a prendere fuori del terreno. Mentre il petrolio sale nelle Grandi Pianure, la CO2 industriale di Dakota Gasification si accumula nel sottosuolo, creando un beneficio ambientale che potrebbe valere milioni di dollari in più negli anni a venire, se gli Stati Uniti decidessero di adottare una politica delle emissioni cap-and-trade. Uno studio di ricerca da 34 milioni di dollari sponsorizzato dall'Agenzia internazionale per l'energia ha monitorato la CO2 nel sottosuolo. Il suo rapporto finale, pubblicato lo scorso autunno, ha confermato ciò che tutti si aspettavano: gli stessi strati che si sono sigillati nel petrolio di Weyburn per 50 milioni di anni dovrebbero trattenere la sua CO2 per migliaia di anni, se non di più.

La gassificazione è di nuovo sotto i riflettori, e non solo per la sua capacità di immagazzinare i gas serra. I prezzi record del gas naturale di oggi non mostrano segni di cedimento, nonostante i livelli record di esplorazione del gas in Nord America. E la tecnologia sta migliorando. Dal 1984 sono state costruite dozzine di impianti di gassificazione, la maggior parte dei quali trasforma il syngas derivato dal carbone in fertilizzanti ammoniacali, e le loro apparecchiature elettriche all'avanguardia costano meno da costruire e da far funzionare rispetto a quelle di Dakota. I principali fornitori di apparecchiature, come General Electric, stanno prendendo ordini per ulteriori. Il Dakota non è stato solo fortunato nella sua lotta decennale per dimostrare la fattibilità della gassificazione del carbone, ma aveva anche ragione.

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