Państwa UE zgodziły się, że CCS jest niezbędny, ale postęp jest powolny. Owen Humphreys / PA

Połączenia Instytut Technologii Energetycznych Niedawno poinformowano, że bez wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS) koszt osiągnięcia brytyjskich celów w zakresie zmian klimatu podwoi się od około X miliarda funtów 30 rocznie w 2050. Jak to działa?

Pierwszym krokiem jest wychwycenie dwutlenku węgla (CO₂) emitowanych ze spalania paliw kopalnych w elektrowniach oraz z energochłonnych procesów przemysłowych, takich jak cementownie lub stalownia. Jest to najbardziej prawdopodobna droga technologiczna do zmniejszenia emisji CO₂ emisje, od wychwytywania CO₂ bezpośrednio z powietrza, nawet jeśli jest to wykonalne, byłoby bardzo kosztowne.

CO₂ jest oddzielany od innych gazów wychodzących z kominów elektrowni przy użyciu specjalnie zaprojektowanych chemikaliów, takich jak aminy, amoniak i inne sorbenty (materiały pochłaniające). Ten pierwszy krok przechwytywania jest w stanie usunąć około 90% CO₂ emitowane i reprezentuje około 70% całkowitych kosztów (35-60 £ za tonę CO₂). Ten proces nie jest nowy - od wielu lat jest stosowany w sektorze naftowym i gazowym, ale nie został jeszcze wdrożony na dużą skalę.

Gdy CO₂ jest przechwytywany, musi zostać przetransportowany ze źródła do magazynu. Wysyłka i transport rurociągiem są uważane za główne opcje w najbliższym czasie. Jednak wdrożenie na skalę komercyjną w Wielkiej Brytanii będzie wymagać rozległych sieci rurociągów. Rodzi to bardzo ważne pytanie: czy możemy ponownie wykorzystać istniejące gazociągi, szczególnie na morzu, do operacji CCS? Jest to mało prawdopodobne bez modyfikacji istniejącej infrastruktury. Korozja rurociągu z zanieczyszczeń obecnych w wychwyconym CO₂ jest potencjalnym ryzykiem. Tak więc jest jeszcze wiele do zrobienia w przypadku CO₂ infrastruktura transportowa i alternatywne materiały rurociągowe.

Z powietrza, w ziemię

Wreszcie CO₂ jest trwale przechowywany. Głębokie formacje geologiczne są obecnie uważane za najbardziej obiecujące miejsca do sekwestracji węgla. Korzystając z wysokiego ciśnienia i temperatur, które naturalnie występują głęboko pod ziemią, CO₂ można zapobiec ucieczce na powierzchnię za pomocą różnych mechanizmów pułapkowania. Sposób, w jaki oddziałują na siebie z czasem, zwiększa stabilność przechowywanego CO₂. Na przykład milion ton CO₂ były przechowywane co roku w Projekt Sleipner na Morzu Północnym, odkąd zaczął działać w 1996. Podczas gdy przez ponad 30 lat, CO₂ został również wstrzyknięty w formacje geologiczne, aby pomóc ulepszone odzyskiwanie oleju.

W każdym razie ważnym czynnikiem każdego projektu CCS jest zagwarantowanie, że zgromadzony CO₂ pozostaje zamknięty bez występowania wycieków. Dostępnych jest wiele sprawdzonych systemów monitorowania, pochodzących z metod rutynowo stosowanych w poszukiwaniu gazu i ropy. Eksperymenty laboratoryjne i badania naturalnych emisji CO₂, np. z obszarów geotermalnych, są również wykorzystywane do oceny potencjalnego wpływu na środowisko. Jednak przede wszystkim dokładny wybór miejsca składowania jest kluczem do wyeliminowania prawdopodobieństwa wycieku. Następnie należy to połączyć z niezawodnymi technikami monitorowania, aby szybko wykryć wszelkie wycieki i umożliwić wymaganą reakcję.

Nie tylko przechowuj, używaj

Obecnie rośnie zainteresowanie wykorzystaniem wychwyconego CO₂. Lepsze przemysłowe wykorzystanie CO₂ (obecnie tylko około 0.5% rocznych emisji) zbudowałoby nowe rynki biznesowe i zmniejszyłoby potrzebę długoterminowego przechowywania. Obecnie poruszanych jest kilka pytań technicznych, które pozwoliłyby na nowe metody chemiczne, fotochemiczne, elektrochemiczne, reformujące, biologiczne i nieorganiczne do konwersji i wykorzystania wychwyconego CO₂ w coś pożytecznego. Znaczna ilość badań nad innowacyjnym CO₂ zastosowania pochodzą z przemysłu spożywczego oraz sektora ropy i gazu. Ostatecznie sukces zależeć będzie od tego, czy technologie mogą zmniejszyć emisję CO₂ przy jednoczesnym tworzeniu opłacalnych produktów, takich jak oleje, chemikalia, nawozy i paliwa.

Ostatnio, Skyonic Corporation w USA (spółka joint venture między BP i ConocoPhillips) rozpoczęła pierwszą na świecie reklamę CO₂ zakład wychwytywania i wykorzystania na świecie. Wykorzystanie tanich środków chemicznych do wychwytywania i mineralizacji CO₂ w cenne produkty ujemne pod względem emisji węgla, takie jak kwas chlorowodorowy i wodorowęglan sodu, oczekuje się usunięcia 300,000 ton CO₂ rocznie z cementowni i twórz miejsca pracy 200.

Połączenia Międzynarodowa Agencja Energii podkreślił CCS jako klucz do ograniczenia globalnego CO₂ emisje. Ale wdrożenie jest powolne tylko garstka aktualnie realizowanych projektów komercyjnych.

O Autorach

Mercedes Maroto-Valer, kierownik Instytutu Inżynierii Mechanicznej, Procesowej i Energetycznej, Heriot-Watt University; Aimaro Sanna, pracownik naukowy, Heriot-Watt University; Chih-Wei Lin, pracownik naukowy, Heriot-Watt University; Giorgio Caramanna, Research Associate in Geology, Heriot-Watt University; Qi Liu, doktorant, Heriot-Watt Universityoraz Yolanda Fernandez-Diez, doktorantka ds. inżynierii chemicznej, Heriot-Watt University

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

Awaria: najbardziej kompleksowy plan, jaki kiedykolwiek zaproponowano, aby odwrócić globalne ocieplenie

autorstwa Paula Hawkena i Toma Steyera
W obliczu powszechnego strachu i apatii międzynarodowa koalicja naukowców, profesjonalistów i naukowców połączyła się, aby zaoferować zestaw realistycznych i odważnych rozwiązań w zakresie zmian klimatu. Opisano tutaj sto technik i praktyk - niektóre są dobrze znane; niektóre, o których być może nigdy nie słyszałeś. Obejmują one od czystej energii po edukację dziewcząt w krajach o niższych dochodach po praktyki użytkowania gruntów, które wyciągają węgiel z powietrza. Rozwiązania istnieją, są ekonomicznie opłacalne, a społeczności na całym świecie obecnie wdrażają je z umiejętnościami i determinacją. Dostępne na Amazon

Projektowanie rozwiązań klimatycznych: Przewodnik polityczny dotyczący energii niskoemisyjnej

przez Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Ponieważ skutki zmiany klimatu już dotykają nas, potrzeba ograniczenia globalnych emisji gazów cieplarnianych jest pilna. To trudne wyzwanie, ale technologie i strategie pozwalające mu sprostać istnieją już dzisiaj. Niewielki zestaw polityk energetycznych, dobrze zaprojektowanych i wdrożonych, może skierować nas na ścieżkę do przyszłości niskoemisyjnej. Systemy energetyczne są duże i złożone, dlatego polityka energetyczna musi być ukierunkowana i opłacalna. Podejście uniwersalne po prostu nie spełni swojego zadania. Decydenci potrzebują jasnych, kompleksowych zasobów, które nakreślą polityki energetyczne, które będą miały największy wpływ na naszą przyszłość klimatyczną, oraz opisują, jak dobrze zaprojektować te polityki. Dostępne na Amazon

To zmienia wszystko: kapitalizm kontra klimat

autor: Naomi Klein
In To wszystko zmienia Naomi Klein twierdzi, że zmiany klimatu to nie tylko kolejna kwestia, którą należy starannie uporządkować między podatkami a opieką zdrowotną. Jest to alarm, który wzywa nas do naprawienia systemu gospodarczego, który już pod wieloma względami zawodzi. Klein skrupulatnie opowiada się za tym, jak ogromne zmniejszenie naszej emisji gazów cieplarnianych jest naszą najlepszą szansą na jednoczesne zmniejszenie rozbieżnych nierówności, ponowne wyobrażenie sobie naszych złamanych demokracji i odbudowę wypatroszonych lokalnych gospodarek. Obnaża ideologiczną desperację negacjonistów zmian klimatu, mesjanistyczne złudzenia niedoszłych geoinżynierów oraz tragiczny defetyzm zbyt wielu głównych inicjatyw ekologicznych. I dokładnie pokazuje, dlaczego rynek nie - i nie może - naprawić kryzysu klimatycznego, ale pogorszy sytuację, wprowadzając coraz bardziej ekstremalne i niszczące ekologicznie metody wydobycia, któremu towarzyszy szalony kapitalizm katastroficzny. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.