Industriële emissies spelen een belangrijke rol bij het verhogen van het koolstofgehalte in de atmosfeer. Dit probleem bracht wetenschappers ertoe manieren te bedenken om koolstofvervuiling uit de atmosfeer te verwijderen, wat gebeurt door het af te vangen en ondergronds op te slaan. Koolstofafvang is echter niet alleen efficiënt, maar ook schadelijk. Laten we daarom eens kijken naar een lijst met 6 voor- en nadelen van koolstofafvang en vaststellen hoe we efficiënt CO2-beheer kunnen uitvoeren.
Betekenis van koolstofdioxideverwijdering en directe luchtafvang
CRD of koolstofdioxideverwijdering verwijst naar verschillende benaderingen die naar voren zijn gebracht om koolstofdioxide uit de atmosfeer verwijderen. Verschillende benaderingen omvatten koolstofvastlegging in de bodem, DAC (direct air capture), verbeterde mineralisatie, verwijdering van biomassakoolstof en opslag. Het omvat ook herbebossing en oceaangebaseerde CDR. Het is in principe een hulpmiddel om emissies aan te pakken en sectoren te decarboniseren.
De technologie die gebruik maakt van chemische reacties om CO2 uit de atmosfeer te halen2 uit de lucht wordt Direct Air Capture (DAC) genoemd. Lucht beweegt over chemicaliën en reageert ermee. CO2 wordt gevangen en andere luchtcomponenten passeren erdoorheen. Vaste sorbentia en vloeibare oplosmiddelen die bestaan uit veelvoorkomende chemicaliën worden het meest gebruikt voor directe luchtafvang. Andere systemen in ontwikkeling gebruiken elektrochemische processen. Geëxtraheerde koolstofdioxide wordt diep onder de grond geïnjecteerd.
6 voor- en nadelen van koolstofafvang
Het proces van koolstofafvang kan CO2 onttrekken2 op het punt van emissie of vanuit de atmosfeer. Koolstofafvang en -opslag is een van de meest efficiënte CO2 extractiemethoden. Het is voordelig voor verschillende sectoren, economisch, sociaal en milieutechnisch.
Voordelen
Volgens het Grantham Institute van de London School of Economics is CCS de enige nauwkeurige koolstofafvangtechnologie om emissies van industriële installaties te verminderen. Bovendien is dit proces voordeliger dan andere soorten koolstofverwijderingstechnieken.
1. Extractie van verontreinigende stoffen
In een van de CCS-processen wordt zuurstof gebruikt voor oxyfuel-verbranding en een hogere concentratie CO2 was aanwezig in het overgebleven uitlaatgas. Hierdoor kan koolstofdioxide gemakkelijk reageren met sorbent in het proces en worden gescheiden.
Vrijgekomen deeltjes tijdens de emissie van oxyfuelverbranding tijdens koolstofafvang en -opslag kan worden verwijderd met een elektrostatische precipitator. Hoge zuurstofconcentraties worden gebruikt bij de verbranding van oxyfuel. Een onderzoek uitgevoerd door Argonne National Laboratory toont aan dat het gebruik van zuurstof bij verbranding resulteert in een 50% afname van stikstofdioxide-emissie tijdens het verbrandingsproces. Emissies worden gehalveerd in vergelijking met wanneer gewone lucht wordt gebruikt.
2. Vermindering van de sociale koolstofkosten
Koolstofafvang- en opslagfaciliteiten kunnen de algehele productiviteit in de landbouwsector ten goede komen. Directe verwijdering van CO2 van de bron vermindert de netto schade waarmee de samenleving als geheel te maken krijgt.
De dollarwaarde van de geschatte kosten en voordelen voor de maatschappij als gevolg van klimaatverandering veroorzaakt door CO2 in de atmosfeer wordt de maatschappelijke kost van koolstof genoemd. Het wordt meestal veroorzaakt door een extra metrische ton koolstofdioxide-uitstoot in de atmosfeer gedurende een jaar.
3. Vermindering van bronemissie
Het Internationaal Energieagentschap (IEA) schat dat CCS mogelijk ongeveer 20% van de totale CO verwijderen2 emissies van energieproductie en industriële faciliteiten. Industrieën en energieproductiefaciliteiten zijn verantwoordelijk voor ongeveer 50% van de broeikasgasemissies in de Verenigde Staten. CCS heeft hier het grootste voordeel, omdat het CO kan opvangen2 bij deze puntbronnen.
4. Opwekking van hernieuwbare energie
Ondergronds opgeslagen koolstofdioxide kan worden gebruikt om: geothermische warmte onttrekken van dezelfde locaties. Op deze manier kan het extra hernieuwbare energie genereren zonder extra moeite. Stoomcycli in het proces van koolstofvastlegging zijn CO2-based en druk het in een superkritische vloeistof. Op deze manier wordt er meer warmte overgedragen en wordt stoom met minder energie samengeperst. Turbines werken efficiënter na het proces.
5. Productie van nieuwe chemicaliën
Afgevangen koolstofdioxide kan worden gebruikt bij de productie van verschillende chemicaliën en kunststoffen zoals polyurethaan en polymeren. Het kan ook in beton worden verwerkt om het te versterken in de productiefase. Dit verhoogt de duurzaamheid van infrastructuur.
6. Uitbreiding van de werkgelegenheid
Voor de implementatie van CCS-operaties zijn vaardige technici en werknemers nodig. Er is een hoge reikwijdte voor meer kansen op werk voor technici, ingenieurs en andere professionals in dit vakgebied.
Verder hebben we in de voor- en nadelen van koolstofafvang de nadelen van dit systeem behandeld. Kijk hieronder.
Zie ook: 's Werelds eerste koolstofneutrale rugzak die CO2-uitstoot opvangt om zijn sterkte te vergroten
Nadelen
Ja, deze meest voordelige technologie heeft een aantal problemen met betrekking tot de implementatie ervan. Er is nog steeds ruimte voor verbeteringen op sommige gebieden.
1. Mogelijk Lekkage
Volgens het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) is elke CO-lekkage2 uit een pijpleiding met een concentratie van 7% tot 10% in de omgevingslucht kan leiden tot een onmiddellijke bedreiging voor de mens. Hoewel het aantal ongevallen tijdens transport op de CCS-locaties relatief laag is, blijft er een potentieel risico op lekkage bestaan.
Lekkage in ondergrondse voorzieningen is ook mogelijk. Bij een plotselinge CO2 lekkage op de injectieplaats, kan het gevaarlijk zijn voor mensen en dieren die in de buurt wonen. Lekkage uit injectieputten of breuken in rotsen kan mogelijk de bodem en het grondwater in het gebied verontreinigen. Bovendien, als CO2 seismische activiteit veroorzaakt, kan dit het gebied verstoren.
2. Negatieve impact op het oliewinningsproces
Verbeterde oliewinning is een van de huidige toepassingen van afgevangen koolstofdioxide. Het gebruik van koolstofafvang- en opslagprocessen voor oliewinning zou zijn doel teniet kunnen doen. Afgevangen CO2 wordt gekocht door oliemaatschappijen en in uitgeputte oliebronnen gepompt. Op deze manier kunnen ze olie bereiken die anders onbereikbaar zou zijn. Het opbranden van die olie zal uiteindelijk koolstofdioxide vrijgeven terug in de atmosfeer. Hiermee wordt het algehele doel van CCS tenietgedaan.
3. Oorzaak van kostenoverschrijding
Het implementeren van CCS-technologie in elektriciteitscentrales en -industrieën resulteert in een toename van de totale kosten van het eindproduct. De Universiteit van Utah vermeldde in haar onderzoeksrapport ongeveer een 50% tot 80% stijging van de elektriciteitskosten om de implementatie van deze technologie te bekostigen.
De meeste regio's implementeren geen regelgevende instrumenten om de invoering van CCS aan te moedigen of te stimuleren. Dit is de belangrijkste reden achter deze uitgebreide prijsstijging van apparatuur, infrastructuur, logistiek en materialen voor CCS.
4. Vorming van syngas
Het is een groot nadeel van het verwijderen van koolstofdioxide uit de lucht door middel van directe luchtvangtechnieken. Ook wordt bij de pre-combustion koolstofvangtechniek brandstof behandeld en wordt een mengsel van koolstofmonoxide en waterstof geproduceerd. Dit mengsel staat bekend als syngas dat reageert met water om waterstof te vormen, dat op zijn beurt hoge concentraties CO bevat2Over het geheel genomen maakt dit proces het vastleggen complexer en tijdrovender.
5. Negatieve publieke Perceptie
Ongeacht de voor- en nadelen van het systeem voor koolstofafvang en -opslag, zonder de steun van mensen is het moeilijk om het op een algemeen niveau te beoefenen. Koolstofafvang- en -opslagfaciliteiten vormen bepaalde bedreigingen en risico's voor het leven en de gezondheid van mensen en dieren. Daarom is het niet zo populair bij het publiek. Ook vermeldden wetenschappers in een onderzoek aan de St. Petersburg Mining University in Rusland dat het publieke bewustzijn van CCS in veel delen van de wereld over het algemeen laag is.
Mensen die bekend zijn met CCS hebben echter positieve of neutrale reacties erop. Maar ze zijn sceptisch over de locatie voor koolstofopslag.
6. Onzekerheid van opslag
Het Environmental Protection Agency (EPA) schat dat niet alle landen CCS op de juiste manier kunnen implementeren omdat ze niet over voldoende CO2 beschikken.2 opslagcapaciteit. Volgens onderzoekers van de Khalifa University of Science and Technology is het lastig om de exacte capaciteiten van verschillende opslaglocaties te berekenen. Dit geeft aan dat de hoeveelheid vastgelegde en opgeslagen CO2 verschilt per land.
Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) schatten dat de Verenigde Staten de komende 100 jaar voldoende opslagcapaciteit hebben. Maar na dit tijdsbestek is alles onzeker.
Lees ook: Hoeveel koolstofkredieten per hectare bomen?
6 manieren om koolstofvervuiling uit de atmosfeer te verwijderen
Naast het afvangen en opslaan van koolstof door middel van directe luchtafvang, zijn er andere manieren om CO2 te verwijderen.2Nadat u de voor- en nadelen van koolstofafvang hebt geleerd, kunt u kijken naar de manieren om koolstofvervuiling uit de atmosfeer te verwijderen.
1. Landbouwpraktijken
Dekgewassen worden geteeld via regeneratieve landbouwpraktijken. Dit omvat minder ploegen en meer gebruik van biochar, wat helpt bij de CO2 reductieproces. Het is een soort houtskool geproduceerd uit plantaardig materiaal.
2. Biomassa
Alle organische inhoud bevat een hoog koolstofgehalte. Maar koolstofverwijdering via biomassa verwijst naar de manieren waarop deze materie wordt omgezet in langetermijnoplossingen voor koolstofopslag. Deze methode omvat begrafenis, bio-olie of biochar. Dit staat bekend als bio-energie met koolstofafvang en -opslag (BECCS). Bij deze methode worden energiegewassen verbouwd om CO2 op te nemen2en deze planten worden verbrand om elektriciteit op te wekken. Afgevangen CO2 wordt permanent onder de grond begraven.
3. Bosbeheer
Dit omvat bebossing en herbebossing samen met verbeterd bosbeheer (IFM) zoals uitgestelde oogst. Bomen zijn de ultieme natuurlijke en meest effectieve manier om CO2 vervuiling uit de lucht. Anders dan bomen planten, is het essentieel om bestaande bossen te behouden. Dit kan mogelijk worden gedaan met slechts $ 20 per ton CO2 verwijdering.
Na verstoringen zoals bosbranden, moeten technieken voor snelle herbebossing van bossen worden toegepast. Silvopasture kan worden toegepast, waardoor bomen kunnen worden opgenomen in dierlijke landbouwsystemen. Akkerland-agroforestry, rijgewassenlandbouwsysteem, stedelijke herbebossing en soortgelijke processen kunnen worden toegepast.
4. Mineralisatie
Deze methode is gebaseerd op verbindingen die op natuurlijke wijze reageren met CO2 en het omzetten in een vaste toestand. Mineralisatie wordt boven of onder de grond gedaan in verbeterde verweringsprocessen. Beide zijn vormen van geconstrueerde koolstofverwijdering.
5. Oceanische koolstofverwijdering en kustblauwe koolstof
Planten en sedimenten in de buurt van moerassig land rond de zee hebben een groot potentieel om koolstof op te slaan. Gebieden zoals mangroves, zeegrasbedden en getijdengebieden worden hier beschouwd. De hoogste koolstofvoorraad per oppervlakte-eenheid van een ecosysteem bevindt zich in deze wetlands. Maar overexploitatie van deze gebieden kan ze veranderen in bronnen van emissie in plaats van opslag.
6. Het belang van de bodem in het koolstofverwijderingsproces
Er bestaan ook methoden die direct verband houden met de bodem voor het verwijderen van koolstof uit de atmosfeer. Regeneratieve begrazing en landbouw, en bodemverbetering zijn inbegrepen in deze methode. Regeneratieve technieken resulteren in verbeterde opbrengsten die de koolstofemissie in de atmosfeer verder verminderen en de aanwezige CO2-opslag.2.
Zie ook: Microsoft is klaar om zijn CO2-uitstoot ondergronds op te vangen en op te slaan
8 manieren om CO2-beheer te reguleren
Koolstofdioxide heeft actief bijgedragen aan de opwarming van de aarde en snelle klimaatveranderingen. Verwijdering van CO2 uit de atmosfeer op dit moment is de grootste uitdaging. Maar zonder de nodige maatregelen en stappen die de huidige generatie neemt, zou het veel gevaarlijker zijn voor toekomstige generaties. Bekijk nu de voor- en nadelen van koolstofafvang en -opslag en bekijk de mogelijke manieren om CO2-beheer te reguleren.
1. Het productieproces koolstofvrij maken
Fabrieken en industrieën zijn de grootste CO2 uitstoters. Ze moeten CO2 vermijden en verminderen2 emissies zoveel mogelijk tijdens productieprocessen. Technische processen moeten het gebruik van fossiele brandstoffen vermijden. In plaats daarvan kunnen ze klimaatvriendelijke alternatieven gebruiken of brandstoffen vervangen zoals waterstof of groene stroom.
Verder is er behoefte aan nieuwe productieprocessen die geen koolstofdioxide bevatten. Vooral voor sommige industriële processen zoals aluminiumproductieprocessen die niet zonder koolstof kunnen.
2. Bespaar energie en stroom
Het handhaven van de juiste temperatuur voor uw airconditioner en verwarmer is belangrijk. Houd het daarom 78° Fahrenheit (25° Celsius) in de zomer en 67° Fahrenheit (19° Celsius) in de winter. Dit bespaart energie en een aardig bedrag op uw energierekening.
Het is belangrijk om lampen en ventilatoren uit te schakelen, maar het is net zo belangrijk om apparaten los te koppelen. Ook aangesloten apparaten verbruiken stroom, zelfs als ze niet worden gebruikt.
3. Vermijd plastic
Het meest voorkomende gebruik van plastic in je leven zijn niet shopperstassen, maar waterflessen. In plaats daarvan zou je herbruikbare of thermische flessen moeten gebruiken die je langer en bij alle temperaturen van dienst zullen zijn. Ja, plastic waterflessen zijn een belangrijk onderdeel van ieders leven, maar het is hoog tijd en je zou de verandering moeten omarmen.
4. Stortplaatsen verminderen
Gooi geen niet-wegwerpartikelen op stortplaatsen. Artikelen die niet meer bruikbaar zijn, kunt u verkopen of doneren (indien nog bruikbaar). Voor artikelen die niet hergebruikt kunnen worden, kunt u altijd proberen ze te recyclen en een nieuwe bestemming te geven.
5. Bespaar brandstof
Door de verkeersregels te volgen en de maximumsnelheid te hanteren, bespaart u brandstof en vermindert u de uitstoot. Gebruik het gaspedaal licht, parkeer en loop om de bestelling op te halen in plaats van te wachten in de drive-thru met de motor aan.
Voor langere afstanden, gebruik het openbaar vervoer, carpool of vergelijkbare middelen minstens een keer per week. Op deze manier voeg je geen extra koolstofemissies toe aan de atmosfeer.
6. Onderhoud banden
Zorg dat uw autobanden goed opgepompt zijn en laat ze regelmatig afstellen. Lege banden zorgen voor meer druk en moeite bij het rijden, wat op zijn beurt brandstof verspilt en de uitstoot van uw voertuig verhoogt.
7. Geef de voorkeur aan wassen met koud water
Ja, gebruik koude watercycli om uw kleding te wassen en wasgoed in volle ladingen te doen. Dit vermindert het water- en energieverbruik. Bovendien bespaart het tijd en geld.
8. Regelmatig wandelen
Het gebruik van fietsen of auto's voor korte afstanden verhoogt de vervuiling en verspilt uw tijd wanneer u vastzit in een file. Daarom raden wij u aan om regelmatig te wandelen voor korte afstanden. U zult er ook veel meer baat bij hebben voor uw gezondheid.
De voor- en nadelen van koolstofafvang en -opslag geven een duidelijk beeld van hoe CO2 emissies moeten worden gecontroleerd. Het vertelt ons ook hoe het eindresultaat wordt beïnvloed en onzeker is vanwege een aantal redenen, zoals de onzekerheid van opslagcapaciteit en locaties. Hoewel het systeem nuttig is, zijn mensen er sceptisch over zonder de juiste informatie en maatregelen. Deel deze informatie en verspreid het woord over CCS en vergroot het bewustzijn.
Aanbevolen: Wat is het Solar Hot Water Rebate Australia-programma?
