オーストラリアにおける二酸化炭素回収・貯留

オーストラリアでは、主な排出源はラトローブ渓谷とハンター渓谷にあります。ラトローブ渓谷は、バス海峡の数百キロメートル以内にかなりの貯留ポテンシャルがあり、カーボンネットプロジェクトが調査していました（下記参照）。ハンター渓谷の近くには、特に有望な大規模貯留の見込みはありません。地質学的に有望な地域には、北西棚（下記のゴルゴンガスプロジェクトを参照）とバス海峡があります。オーストラリアには、陸上と特に沖合の両方に、大量の二酸化炭素が溶解する深い塩水層を持つ非常に広大な盆地があります。このような地層には、現在の排出量で数百年分に相当する二酸化炭素の潜在的な貯留資源がオーストラリアにはあります。現在、貯留ポテンシャルを完全に評価するための作業が進められています。^{[ 8 ]}

西ビクトリア州の CO2CRC オトウェイ プロジェクトは、 地表から 2 km 下の枯渇した天然ガス貯留層に 65,000 トンを超える二酸化炭素を注入して貯蔵する実証プロジェクトです。このプロジェクトは、1998 年 3 月に当時のオーストラリア石油協同研究センター (APCRC) の理事会に初めて提案されました。^{[ 15 ]}包括的な監視および検証プログラムによると、漏洩の兆候はありません。二酸化炭素とメタンの混合ガスは、バサースト油田の井戸から抽出され、圧縮されて専用パイプラインを介して 2 km 離れたネイラー油田に輸送されます。その後、ガスは専用の注入井戸を介して枯渇したガス貯留層に注入されます。近くの井戸 (以前は天然ガスの生産に使用されていた) は、注入された二酸化炭素を監視するために使用されます。深部塩水層での二酸化炭素貯蔵の評価を含むプロジェクトの第 2 段階は非常に成功しており、革新的な単一井戸テストを使用してCO2貯蔵容量を推定するためのデータ_を提供しました。このプロジェクトは、オーストラリア初の地中貯留の実証であり、世界最大級の地中貯留研究プロジェクトの1つです。^{[ 16 ]}この地域では地熱資源と石油資源の探査が活発に行われており、公共部門と民間部門によって実施された地質工学的作業によって支えられています。

ラトローブバレー燃焼後回収プロジェクトは、ロイヤン発電所、インターナショナルパワーヘーゼルウッド、政府、CSIROのエネルギー変革フラッグシップおよびCO2CRC（モナシュ大学とメルボルン大学を含む）の研究者による共同プロジェクトで、ロイヤン発電所とヘーゼルウッド発電所の両方で研究が行われました。ロイヤンにある高さ10.5メートルのパイロットプラントは、発電所の排ガス煙道から年間最大1,000トンのCO2_{を回収するように設計されていました。将来の試験では、}さまざまなCO2回収液の使用が予定されていました。2008年7月9日、CSIROエネルギー技術部長のデビッド・ブロックウェイ博士は、ビクトリア州ラトローブバレーのロイヤン発電所にある燃焼後回収（PCC）パイロットプラントで、発電所の排ガスから二酸化炭素（_CO2 ）が回収されたと発表しました。パイロットプラントの目的は、発電所からのすべての排出物を回収することではなく、研究を行うことです。^{[ 17 ]}

この地域でのさらなる政府プロジェクトにより、ガスと液体の移動、捕捉、漏洩を調査する多くの地質工学的調査が行われた。ギップスランド地域は盆地縁辺部と表現されているが、これはやや曖昧である。この地域は陸上と海上に大きな褶曲帯を形成している。この地域へのCO2注入における主要なリスクは、ガスを地中に保持できるかどうかである。政府と民間企業によって_、この地域に関する複数の地域的および地方的な調査が完了している。^{[ 18 ]}

2016年にPICA燃焼後処理プロジェクトが発表されました。これはCSIRO、IHI株式会社（日本の技術プロバイダー）、AGLの共同プロジェクトです。パイロットプラントを使用して2年間かけてCO2回収液をテスト_します。^{[ 19 ]}

CO2CRCは、ビクトリア州メルボルンのマルグレーブにあるHRLのガス化炉研究施設で、3台の二酸化炭素回収研究装置を稼働させた。CO2CRCの装置は、溶媒、膜、吸着剤技術を用いて、褐炭ガス化炉の生成物である合成ガスから二酸化炭素を回収した。これらの回収技術は、褐炭、黒炭、ガス、バイオマス燃料からの合成ガスにも同様に適用可能である。プロジェクト期間中、研究者らは各技術の効率と費用対効果を評価した。高度なガス化炉技術は、二酸化炭素を濃縮した流れを生成するため、CCS用の二酸化炭素回収に非常に適している。^{[ 20 ]}

CO2_{から液体燃料へのプロジェクトは}、太陽エネルギーを液体燃料に変換する画期的な技術を提案しています。太陽熱と太陽光発電の両方を使用して固体酸化物電解装置を駆動し、水素と合成ガスを製造し、それを現場で輸送可能な液体燃料に変換することで、大規模なエネルギー輸出と貯蔵が可能になります。^{[ 21 ] [ 22 ]}

シェブロンが主導するこのプロジェクトは、グレーター・ゴルゴンガス田 から年間350万トンの二酸化炭素を回収し、バロー島の下のデュピュイ層に貯留するように設計される。このプロジェクトは、世界最大の二酸化炭素隔離事業となる。 ^{[ 23 ]}シェブロンは、プロジェクトの期間中およびその後15年間、漏洩やその他の損害に対して責任を負うが、^{[ 23 ]} 2009年に州政府と連邦政府は、それ以降のプロジェクトに対するシェブロンの責任を補償することに合意し、^{[ 24 ]} 2015年に連邦政府が責任の80％を、西オーストラリア州が残りの20％を負うことを確認した。^{[ 25 ]}

2009年にプロジェクトの建設が始まった当初は、二酸化炭素回収・貯留を含めて2014年までに完成する予定だった^{[ 26 ] [ 23 ]} 。プロジェクトは最終的に2017年2月にガスの抽出を開始したが、二酸化炭素回収・貯留は何度も延期された。2019年3月まで延期された結果^{[ 27 ]}、さらに500万トンのCO2_が放出されることになった。その理由は以下の通りである。

昨日公開されたシェブロンの州政府への報告書によると、今年の起動チェックで、漏れているバルブ、腐食する可能性のあるバルブ、LNGプラントから注入井戸までのパイプライン内の過剰な水が発見され、パイプラインの腐食を引き起こす可能性があるとのことです。^{[ 28 ]}

2018年5月、西オーストラリア州環境保護局は、遅延を考慮するとゴルゴンが貯蔵義務を果たせるかどうかについての調査を発表した。^{[ 29 ]} 2019年3月、シェブロンは二酸化炭素回収・貯留がさらに9か月遅れ、その結果790万トンから1110万トンのCO2がさらに放出されると発表^した。^[ ₃₀ ^]

WWFは、ゴルゴン地中貯留プロジェクトは、その地域に700以上の井戸が掘削されており、そのうち50がCO2の地中貯留が提案されている地域に達しているため、潜在的に危険であると主張して_いる。断層線が問題をさらに悪化させている。バロー島は、世界的に重要なA級自然保護区でもある。^{[ 31 ]}

2018年4月、連邦政府とビクトリア州政府は、 AGLエナジーのロイ・ヤンA発電所で稼働する褐炭水素化プロジェクトを発表した。建設は2019年に開始され、水素生産は2020年または2021年までに開始される予定である。^{[ 32 ]}

パイロットプログラムには二酸化炭素回収・貯留は含まれないが^{[ 33 ]}、プロジェクトが拡大すれば含まれると予想されており、推進者である川崎重工業は、二酸化炭素回収・貯留なしでは石炭水素化技術は商業化できないと述べている^{[ 34 ] 。}

CarbonNetは、ビクトリア州政府によって2009年に設立され、ビクトリア州に世界クラスの大規模マルチユーザー炭素回収・貯留ネットワークを構築する可能性を調査した。^{[ 35 ]} 2012年、オーストラリア政府はCarbonNetをクリーンエネルギーイニシアチブの下でわずか2つのCCSフラッグシッププロジェクトの1つに選び、ビクトリア州と共同で、実現可能性調査を実施するためにさらに1億ドルの資金をこのプロジェクトに授与した。グローバルCCS研究所は230万ドルの支援を提供した。

2016年には「オーストラリアが炭素価格を廃止したため、プロジェクトは進展しなかった」と報告されたが^{[ 36 ]} 、2018年1月時点では、プロジェクトはギップスランド盆地の旧油井の17日間の地震探査を実施していた^{[ 37 ]}。

カリデ酸素燃焼プロジェクトは、2015年3月に実証段階を完了した時点で、世界最大の酸素燃焼実証プロジェクトでした。酸素燃焼による二酸化炭素回収を実証しましたが、二酸化炭素貯留は試みませんでした。酸素燃焼技術は、石炭を（従来の発電所のように空気ではなく）酸素中で効率的に燃焼させ、排出量を削減し、二酸化炭素をより高濃度の形で生成し、貯留および抽出できるようにします。^{[ 38 ]}

オキシフューエルボイラーは、プロジェクトの想定期間を超えて2年9ヶ月間稼働し、1日あたり75トン（年間27,300トン）のCO2を回収した_。プロジェクトチームは8つの潜在的な炭素貯留サイトを評価したが、場所、利用可能性、地質プロファイルのため不適切であった。^{[ 39 ]}

このプロジェクトは、本来であれば大気中に放出されるはずの原料石炭の燃焼によって発生するCO2を回収することで_、炭素回収技術を用いることで発電所の排出量を大幅に削減し、化石燃料を主要なエネルギー源として維持しながら気候変動の進行を遅らせることができることを実証した。  ^{[ 40 ]}

このプロジェクトは、 CS Energy、ACA Low Emissions Technologies (ACALET) (現在はCOAL21と呼ばれている)、Glencore、Schlumberger Carbon Services、および日本の参加企業であるJ-Power、三井物産株式会社^{[ 41 ]}、IHI 株式会社からなる合弁事業パートナーシップでした。このプロジェクトは、連邦政府の低排出技術実証基金から 6,300 万ドルの助成金を受け、ACALET、日本政府、クイーンズランド州政府から追加の財政支援を受け、JCOAL から技術支援を受けました。資本工事、運用、保守を含むプロジェクトへの総投資額は 2 億 5,000 万ドルでした。これは、クリーン開発と気候に関するアジア太平洋パートナーシップのプロジェクトでした。^{[ 42 ]}

カリデ・オキシフューエル・プロジェクトは、排ガス中の二酸化炭素（CO₂ _）の大部分を液化ガスとして回収し、窒素酸化物（NOx）、硫黄酸化物（SOx）、重金属などの他の排ガスを凝縮液として回収することで、発電所からの大気への排出物をほぼゼロに抑えながら石炭から発電できることを実証しました。このプロジェクトには、以下の主要な技術と活動が含まれています。

1. 石炭の酸素燃焼により、排ガスの実量を60～70％削減し、二酸化炭素濃度を約20％から約80％に比例的に増加させることができる_。新設の発電所では、この値はさらに約95％まで増加すると考えられる。
2. _{発電所の排ガス流から工業用CO2}を極低温で分離・回収し、それを産業用途に部分的に利用したり、あるいは石油増進回収（EOR）に利用して油井からの石油生産量を最大化したりすることが可能である。
3. _{クイーンズランド州におけるCO2}貯蔵容量の評価、およびCallide Oxyfuel _CO2の注入試験。

このプロジェクトでは、10,000 時間以上の酸素燃焼と 5,000 時間以上の二酸化炭素回収が実証されました。^{[ 40 ] [ 43 ]}

カリデ酸素燃焼プロジェクトは、新しい技術を古い発電所に適用することで、よりクリーンな電力を生産できることを実証しました。1960年代に建設された、クイーンズランド州中央部のビロエラ近郊にあるカリデA発電所が、このプロジェクトの実証サイトとして選ばれました。カリデA発電所に酸素燃焼技術を導入することは、低リスクかつ費用対効果と時間効率に優れた方法でクリーンコール技術を産業規模で実証するものであり、同発電所の歴史における新たな段階を示すものでした。

2017年、プロジェクト推進者であるCS Energyの最高経営責任者マーティン・ムーアは、カリデ・プロジェクトについて次のように述べた。^{[ 44 ]}

技術的には既存の石炭火力発電所に [CCS] を後付けすることは可能であることが証明されましたが、商業的には採算が合いません。オーストラリアで [CCS の商業運転] が行われる可能性は低いと思います。経済的な理由だけで、この技術はおそらく見過ごされるでしょう。排出物を回収して隔離することで石炭を脱炭素化できれば、クリーンな石炭になります。早口で言えば簡単そうに聞こえますが、それほど単純ではありません。

インターナショナル・パワーGDFスエズ・ヘーゼルウッド発電所では、燃焼後回収プラントが稼働していた。

2007年に発表された当初、このプロジェクトはヘーゼルウッド発電所の8基の発電ユニットのうちの1基を改修する計画であり、これにより排出原単位を20%（年間50万トン）削減できるはずだった。連邦政府の低排出技術開発基金から5,000万ドルの助成金、ビクトリア州政府のエネルギー技術革新戦略から3,000万ドルの助成金が提供された。^{[ 45 ]}

より控えめな回収目標を設定したパイロットプログラムが完了した。溶剤回収プラントの費用は1,000万ドル（州政府および連邦政府からの補助金を含む）で、2009年に操業を開始し、年間10,000トンの名目速度でCO2_{を回収し、化学的に隔離した。} ^{[ 46 ]}

ヘーゼルウッド発電所は2017年3月に閉鎖された。

2008年12月2日、シェルとアングロ・アメリカンは、ラトローブ・バレーにおけるこの可能性のある褐炭プロジェクトは現時点では進めないことを発表した。彼らはこれを「長期的な」機会と表現した。^{[ 47 ]}

計画されたプロジェクトには、バス海峡東部のギップスランド盆地の枯渇した沖合油田で回収されたガスを貯蔵するCCSが含まれる予定だった。^{[ 48 ]}

提案されていた20億ドルの「水素エネルギー」石炭ガス発電所は、パース沖の地質構造がCO2を隔離する目的で建設されたにもかかわらず、ガス「煙突」が存在するため、「 _CO2を封じ込めることができる地層にシールを確立することはほぼ不可能」であるため、建設が進まないことになった。^{[ 49 ]}

クイーンズランド州のスタンウェル発電所近くのゼロジェン発電所プロジェクトは、 CCSを備えた100MWの「統合ガス化複合サイクル」発電所として提案されている。^{[ 50 ]} 2010年後半、クイーンズランド州政府は、ゼロジェンプロジェクトは経済的に実現不可能であるため資金提供を行わず、売却すると発表した。^{[ 51 ]}

南西クイーンズランドのローマ近郊にあるフェアビュー・プロジェクトは、100MWの石炭層メタンガス火力発電所からのCO2排出量_の3分の1を回収することを目的としていました。2006年に連邦政府の資金援助を受けるプロジェクトとして選定されましたが^{[ 52 ]}、2017年9月現在、グローバルCCS研究所のプロジェクトリストには掲載されていません^{[ 53 ] 。}