Teollisuuden päästöillä on suuri rooli ilmakehän hiilipitoisuuden lisäämisessä. Tämä ongelma sai tutkijat keksimään tapoja poistaa hiilisaasteet ilmakehästä, mikä tehdään talteen ja varastoimalla se maan alle. Hiilen talteenotto ei kuitenkaan ole vain tehokasta vaan myös haitallista. Tarkastellaanpa siis luetteloa kuudesta hiilidioksidin talteenoton eduista ja haitoista ja selvitetään, kuinka hiilidioksidin hallinta onnistuu tehokkaasti.
Hiilidioksidin poiston ja suoran ilmanpoiston merkitys
Hiilidioksidin poisto eli CRD viittaa erilaisiin lähestymistapoihin hiilidioksidin poistamiseksi ilmakehästä . Eri lähestymistapoihin kuuluvat maaperän hiilensidonta, DAC (suora ilmatalteenotto), tehostettu mineralisaatio, biomassan hiilenpoisto ja varastointi. Siihen sisältyy myös metsitys tai metsän uudelleenistutus sekä valtameriin perustuva CDR. Se on pohjimmiltaan työkalu päästöjen hallintaan ja toimialojen hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen.
Teknologiaa, jossa hiilidioksidia otetaan talteen ilmasta kemiallisten reaktioiden avulla, kutsutaan suoraksi ilman talteenotoksi (DAC). Ilma liikkuu kemikaalien yli ja reagoi niiden kanssa. Hiilidioksidi jää loukkuun, ja muut ilman komponentit kulkevat niiden läpi. Yleisimmin suoraan ilmasta talteenottoon käytetään kiinteitä sorbentteja ja nestemäisiä liuottimia, jotka koostuvat yleisistä kemikaaleista. Muut kehitteillä olevat järjestelmät käyttävät sähkökemiallisia prosesseja. Uutettu hiilidioksidi ruiskutetaan syvälle maan alle.
6 Hiilen talteenoton edut ja haitat
Hiilen talteenottoprosessilla voidaan erottaa hiilidioksidia päästöpisteessä tai ilmakehästä. Hiilen talteenotto ja varastointi on yksi tehokkaimmista hiilidioksidin talteenottomenetelmistä . Se on edullista useille eri sektoreille, niin taloudelle, sosiaaliselle kuin ympäristöllekin.
edut
London School of Economicsin Grantham Instituten mukaan ainoa tarkka hiilidioksidin talteenottotekniikka teollisuuslaitosten päästöjen vähentämiseksi on CCS. Tämä menetelmä on myös edullinen muihin hiilenpoistotekniikoihin verrattuna.
1. Epäpuhtauksien erottaminen
Yhdessä CCS-prosessissa happipoltossa käytetään happea, ja jäljelle jäävän pakokaasun CO2-pitoisuus oli korkeampi . Tämän ansiosta hiilidioksidin on helppo reagoida sorbentin kanssa prosessissa ja erottua.
Hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin aikana tapahtuvan happipolton aikana vapautuvat hiukkaset voidaan poistaa sähköstaattisella pölysuodattimella . Happipolton palamisessa käytetään korkeita happipitoisuuksia. Argonnen kansallislaboratorion tekemä tutkimus osoittaa, että hapen käyttö palamisessa vähentää typpidioksidipäästöjä 50 % palamisprosessin aikana. Päästöt puolittuvat verrattuna tavallisen ilman käyttöön.
2. Sosiaalisen hiilen kustannusten aleneminen
Hiilidioksidin talteenotto- ja varastointilaitokset voisivat hyödyttää maatalousalan kokonaistuottavuutta. Hiilidioksidin suora poistaminen lähteestä vähentää yhteiskunnalle kokonaisuutena aiheutuvia nettovahinkoja .
Ilmakehässä olevan hiilidioksidin aiheuttaman ilmastonmuutoksen yhteiskunnalle aiheuttamien arvioitujen kustannusten ja hyötyjen dollariarvoa kutsutaan hiilen yhteiskunnalliseksi kustannukseksi. Se johtuu yleensä siitä, että ilmakehään pääsee vuosittain yli tonni hiilidioksidia.
3. Lähdepäästöjen vähentäminen
Kansainvälinen energiajärjestö (IEA) arvioi, että CCS voisi mahdollisesti poistaa noin 20 % energiantuotannon ja teollisuuslaitosten hiilidioksidipäästöistä . Teollisuus ja energiantuotantolaitokset ovat vastuussa noin 50 %:sta Yhdysvaltojen kasvihuonekaasupäästöistä. CCS:llä on tässä suurin etu, koska se voi ottaa talteen hiilidioksidia näistä pistemäisistä lähteistä.
4. Uusiutuvan energian tuotanto
Maan alle varastoitua hiilidioksidia voidaan käyttää geotermisen lämmön ottamiseen samoista paikoista. Tällä tavoin se voi tuottaa lisää uusiutuvaa energiaa ilman lisäponnisteluja. Hiilensidontaprosessin höyrykierrot ovat CO2- pohjaisia ja paineistavat sen ylikriittiseksi nesteeksi. Tällä tavoin siirtyy enemmän lämpöä ja höyry puristuu vähemmällä energialla. Turbiinit käyvät prosessin jälkeen tehokkaammin.
5. Uusien kemikaalien tuotanto
Talteenotettua hiilidioksidia voidaan käyttää erilaisten kemikaalien ja muovien, kuten polyuretaanin ja polymeerien, valmistuksessa . Sitä voidaan myös sisällyttää betoniin sen vahvistamiseksi valmistusvaiheessa. Tämä lisää infrastruktuurin kestävyyttä.
6. Työmahdollisuuksien laajentaminen
CCS-toimintojen toteuttamiseen tarvitaan ammattitaitoisia teknikkoja ja työntekijöitä. Teknikoille, insinööreille ja muille alan ammattilaisille on paljon työmahdollisuuksia.
Lisäksi olemme käsitelleet hiilidioksidin talteenoton edut ja haitat tämän järjestelmän haitat. Katso alla.
Katso myös: Maailman ensimmäinen hiilineutraali reppu, joka kerää hiilidioksidipäästöjä lisätäkseen kestävyyttään
Haitat
Kyllä, tällä edullisimmalla tekniikalla on pari sen toteuttamiseen liittyvää ongelmaa. Joillakin sen aloilla on vielä parantamisen varaa.
1. Mahdollista vuoto
Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) mukaan mikä tahansa hiilidioksidivuoto putkilinjasta, jonka pitoisuus ilmassa on 7–10 %, voi aiheuttaa välittömän uhan ihmisille. Vaikka onnettomuusaste kuljetusten aikana CCS-laitoksissa on suhteellisen alhainen, mahdollinen vuotoriski on edelleen olemassa.
Myös maanalaisten tilojen vuoto on mahdollinen. Äkillinen hiilidioksidivuoto injektointikohdassa voi olla vaarallinen lähellä asuville ihmisille ja eläimille. Injektointikaivoista tai kallioiden halkeamista peräisin oleva vuoto voi mahdollisesti saastuttaa alueen maaperän ja pohjaveden. Lisäksi, jos hiilidioksidi laukaisee seismisen toiminnan, se voi häiritä aluetta.
2. Kielteinen vaikutus öljyn talteenottoprosessiin
Tehostettu öljyn talteenotto on yksi nykyisistä hiilidioksidin käyttötavoista. Hiilen talteenotto- ja varastointiprosessin käyttäminen öljyn talteenotossa voi tehdä siitä tarkoituksen tyhjäksi. Öljy-yhtiöt ostavat talteenotetun hiilidioksidin ja ruiskuttavat sitä ehtyneisiin öljykaivoihin. Tällä tavoin ne voivat päästä käsiksi muuten saavuttamattomiin öljyvaroihin. Öljyn polttaminen vapauttaa lopulta hiilidioksidia takaisin ilmakehään. Tämä tekee CCS:n yleisestä tarkoituksesta tyhjän.
3. Kustannusten ylityksen syy
CCS-teknologian käyttöönotto sähköntuotantolaitoksissa ja teollisuudessa johtaa lopputuotteen kokonaiskustannusten nousuun. Utahin yliopisto mainitsi tutkimusraportissaan, että teknologian käyttöönotto nostaisi sähkön hintaa noin 50–80 prosenttia .
Suurin osa alueista ei käytä sääntelyvälineitä edistääkseen tai kannustaakseen CCS:n käyttöönottoa. Tämä on tärkein syy CCS:n laitteiden, infrastruktuurin, logistiikan ja materiaalien laajaan hintojen nousuun.
4. Syntykaasun muodostuminen
Hiilidioksidin poistaminen ilmasta suorilla ilmatalteenottotekniikoilla on merkittävä haittapuoli. Lisäksi polttoa edeltävässä hiilen talteenottotekniikassa polttoainetta käsitellään ja syntyy hiilimonoksidin ja vedyn seos. Tätä seosta kutsutaan synteesikaasuksi, joka reagoi veden kanssa muodostaen vetyä, jossa on jälleen korkeita CO2-pitoisuuksia . Kaiken kaikkiaan tämä prosessi tekee talteenotosta monimutkaisemman ja aikaa vievämmän.
5. Negatiivinen julkinen Poivallus
Vaikka hiilidioksidin talteenotto- ja varastointijärjestelmän edut ja haitat ovatkin, ilman ihmisten tukea sitä on vaikea harjoitella yleisellä tasolla. Hiilen talteenotto- ja varastointitilat aiheuttavat tiettyjä uhkia ja riskejä ihmisten ja eläinten hengelle ja terveydelle. Siksi se ei ole niin suosittu yleisön keskuudessa. Myös Pietarin kaivosyliopistossa Venäjällä tehdyssä tutkimuksessa tutkijat mainitsivat, että yleisön tietoisuus CCS:stä on useimmiten alhainen monissa osissa maailmaa.
CCS:stä tietoisilla ihmisillä on kuitenkin myönteinen tai neutraali vastaus siihen. Mutta he ovat skeptisiä hiilen varastointipaikan suhteen.
6. Varastoinnin epävarmuus
Ympäristönsuojeluvirasto (EPA) arvioi, että kaikki maat eivät pysty toteuttamaan CCS:ää asianmukaisesti, koska niillä ei ole riittävästi hiilidioksidin varastointikapasiteettia . Khalifa University of Science and Technologyn tutkijoiden mukaan eri varastointipaikkojen tarkkojen kapasiteettien laskeminen on vaikeaa. Tämä viittaa siihen, että talteen otetun ja varastoidun hiilidioksidin määrä vaihtelee maittain.
Massachusetts Institute of Technology (MIT) Scientist arvioi, että Yhdysvalloilla on riittävästi tallennuskapasiteettia seuraavien 100 vuoden ajaksi. Mutta tämän ajan jälkeen kaikki on epävarmaa.
Lue myös : Kuinka monta hiilidioksidipäästöoikeutta puuhehtaaria kohden?
6 tapaa poistaa hiilisaasteet ilmakehästä
Hiilen talteenoton ja varastoinnin lisäksi on muitakin tapoja poistaa hiilidioksidia ilmakehästä . Kun olet oppinut hiilidioksidin talteenoton eduista ja haitoista, tutustu tapoihin poistaa hiilidioksidipäästöjä ilmakehästä.
1. Maatalouskäytännöt
Peitekasveja viljellään regeneratiivisten viljelykäytäntöjen avulla. Näihin kuuluu maanmuokkauksen vähentäminen ja biohiilen käytön lisääminen, mikä auttaa hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä . Se on eräänlainen kasviaineksesta tuotettu puuhiili.
2. Biomassa
Kaikki orgaaninen sisältö sisältää runsaasti hiiltä. Hiilen poisto biomassan avulla viittaa kuitenkin tapoihin, joilla tämä aine muunnetaan pitkäaikaisiksi hiilen varastointiratkaisuiksi. Tähän menetelmään kuuluvat hautaaminen, bioöljy tai biohiili. Tätä kutsutaan bioenergiaksi hiilen talteenotolla ja varastoinnilla (BECCS). Tässä menetelmässä kasvatetaan energiakasveja hiilidioksidin sitomiseksi , ja nämä kasvit poltetaan sähkön tuottamiseksi. Talteen otettu hiilidioksidi haudataan pysyvästi maan alle.
3. Metsänhoito
Tähän sisältyy metsitys ja metsänuudistus sekä metsänhoidon parantaminen, kuten lykätty hakkuu. Puut ovat paras luonnollinen ja tehokkain tapa vähentää ilmansaasteita . Puiden istuttamisen lisäksi on tärkeää ylläpitää olemassa olevia metsiä. Tämä voidaan mahdollisesti tehdä vain 20 dollarilla hiilidioksidipoistotonnia kohden.
Metsäpalojen kaltaisten häiriöiden jälkeen tulee käyttää tekniikoita metsien nopeaan istuttamiseen. Metsälaidun voidaan ottaa käyttöön, jonka kautta puita voidaan liittää eläinviljelyjärjestelmiin. Viljelyn maatalousmetsätalous, riviviljelyjärjestelmä, kaupunkien metsitys ja vastaavat prosessit voidaan ottaa käyttöön.
4. Mineralisointi
Tämä menetelmä perustuu yhdisteisiin, jotka reagoivat luonnollisesti hiilidioksidin kanssa ja muuttavat sen kiinteään olomuotoon. Mineralisaatio tapahtuu maan päällä tai alla tehostetuissa rapautumisprosesseissa. Molemmat ovat keinotekoisen hiilenpoiston muotoja.
5. Oceanic Carbon Removal ja Coastal Blue Carbon
Kasveilla ja sedimenteillä lähellä merta ympäröivää soista maata on suuri potentiaali varastoida hiiltä. Alueet, kuten mangrovemetsät, meriruohopenkit ja vuorovesialueet, otetaan huomioon tässä. Näillä kosteikoilla on suurin hiilivarasto ekosysteemin pinta-alayksikköä kohti. Mutta näiden alueiden liikakäyttö voi muuttaa ne päästölähteiksi varastoinnin sijaan.
6. Maaperän merkitys hiilenpoistoprosessissa
On myös olemassa suoraan maaperään liittyviä menetelmiä hiilen poistamiseksi ilmakehästä. Tähän menetelmään kuuluvat uudistava laiduntaminen ja maanviljely sekä maaperän parantaminen. Uudistavat tekniikat parantavat satoja, mikä vähentää entisestään hiilidioksidipäästöjä ilmakehään ja vallitsevan hiilidioksidin sitoutumista.
Katso myös : Microsoft on valmis talteen ottamaan ja varastoimaan hiilidioksidipäästönsä maan alle
8 tapaa säännellä hiilidioksidin hallintaa
Hiilidioksidi on aktiivisesti vaikuttanut ilmaston lämpenemiseen ja nopeisiin ilmastonmuutoksiin. Hiilidioksidin poistaminen ilmakehästä on tällä hetkellä suurin haaste. Mutta ilman nykyisen sukupolven ryhtymiä tarvittavia toimenpiteitä ja askeleita se olisi paljon vaarallisempaa tuleville sukupolville. Hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin etujen ja haittojen jälkeen tarkastellaan nyt mahdollisia tapoja säännellä hiilidioksidin hallintaa.
1. Vähennä tuotantoprosessia
Tehtaat ja teollisuus ovat merkittävimpiä hiilidioksidipäästöjen tuottajia . Niiden on vältettävä ja vähennettävä hiilidioksidipäästöjä mahdollisimman paljon tuotantoprosessien aikana. Teknisissä prosesseissa tulisi välttää fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Sen sijaan ne voivat käyttää ilmastoystävällisiä vaihtoehtoja tai korvaavia polttoaineita, kuten vetyä tai vihreää energiaa.
Lisäksi tarvitaan uusia tuotantoprosesseja, joissa ei käytetä hiilidioksidia. Erityisesti joissakin teollisissa prosesseissa, kuten alumiinin tuotantoprosesseissa, jotka eivät toimi ilman hiiltä.
2. Säästä energiaa ja tehoa
Ilmastointilaitteen ja lämmittimen oikean lämpötilan ylläpitäminen on tärkeää. Pidä siksi se 25°C:ssa kesällä ja 19°C:ssa talvella. Tämä säästää energiaa ja pienentää merkittävästi energiakuluja.
Valojen ja tuulettimien sammuttaminen on tärkeää, mutta laitteiden irrottaminen on yhtä tärkeää. Kytketyt laitteet kuluttavat myös virtaa, vaikka niitä ei käytetä.
3. Vältä muovia
Yleisin muovin käyttö elämässäsi eivät ole ostoskassit vaan vesipullot. Sen sijaan kannattaa käyttää uudelleenkäytettäviä tai lämpöpulloja, jotka palvelevat sinua pidempään ja kaikissa lämpötiloissa. Kyllä, muoviset vesipullot ovat iso osa jokaisen elämää, mutta nyt on korkea aika ja sinun pitäisi hyväksyä muutos.
4. Vähennä kaatopaikkoja
Älä heitä kertakäyttöisiä esineitä kaatopaikoille. Tuotteet, jotka eivät enää ole sinulle hyödyllisiä, myy tai lahjoita (jos käyttökelpoisessa kunnossa). Jos asioita ei voi käyttää uudelleen, voit aina yrittää kierrättää ja käyttää uudelleen.
5. Säästä polttoainetta
Liikennesääntöjen noudattaminen ja nopeusrajoitusten noudattaminen säästävät polttoainetta ja vähentävät päästöjä. Käytä kaasupoljinta kevyesti, pysäköi ja kävele saadaksesi tilaus sen sijaan, että odotat läpiajoa moottorin ollessa päällä.
Pidemmillä matkoilla käytä julkisia kulkuneuvoja, kimppakyytejä tai vastaavia vähintään kerran viikossa. Näin et lisää hiilidioksidipäästöjä ilmakehään.
6. Huolla renkaat
Pidä auton renkaat kunnolla painettuna, ja säätöjä tulee tehdä säännöllisesti. Tyhjennetyt renkaat lisäävät painetta ja vaivaa liikkumiseen, mikä puolestaan hukkaa kaasua ja lisää ajoneuvosi päästöjä.
7. Suosi kylmävesipesua
Kyllä, käytä kylmävesikiertoja vaatteiden pesuun ja pyykinpesuun täysillä. Tämä vähentää veden ja energian käyttöä. Lisäksi se säästää aikaa ja rahaa.
8. Laillistaa kävely
Pyörän tai auton käyttäminen lyhyillä matkoilla lisää saastumista ja tuhlaa aikaasi, kun olet jumissa liikenneruuhkassa. Tästä syystä suosittelemme, että lyhyitä matkoja kävelet säännöllisesti. Hyödyt paljon enemmän myös sen terveydellisesti.
Hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin edut ja haitat antavat selkeän kuvan siitä, miten hiilidioksidipäästöjä tulisi hallita. Se kertoo myös, miten lopputulos vaikuttaa ja on epävarma esimerkiksi varastointikapasiteetin ja -paikkojen epävarmuuden vuoksi. Vaikka järjestelmä on hyödyllinen, ihmiset suhtautuvat siihen skeptisesti ilman asianmukaista tietoa ja toimenpiteitä. Jaa tämä tieto ja levitä sanaa CCS:stä ja lisää tietoisuutta.
Suositus: Mikä on aurinkoenergian käyttöveden alennusohjelma Australiassa?
