Koolstofafvang en -opslag (CCS) wel een cruciale methode voor het beperken van de opwarming van de aarde door de CO2-uitstoot te verminderen. Dit proces bestaat uit drie stappen: het opvangen van de CO2-uitstoot bij elektriciteitsopwekking of industriële processen zoals de productie van staal en cement, het transporteren van de opgevangen COXNUMX en het veilig opslaan ervan in de ondergrond.
Hoe werkt CCS?
Het CCS-proces bestaat uit drie belangrijke stappen:
- Koolstofdioxide-afvang: Koolstofdioxide (CO2) wordt geïsoleerd uit andere gassen die vrijkomen bij industriële processen, zoals in kolen- en aardgascentrales, staalfabrieken en cementfabrieken.
- Vervoer: De opgevangen CO2 wordt samengeperst en via pijpleidingen, wegtransport of schepen naar een aangewezen opslaglocatie getransporteerd.
- Opslag: Vervolgens wordt de CO2 diep onder de grond in de rotsformaties geïnjecteerd voor langdurige, veilige opslag.
Zie ook: Wat is Carbon Sequestration?
Hoe draagt CCS bij aan de strijd tegen de opwarming van de aarde?
Om de doelstelling van het Klimaatakkoord van Parijs te halen om de temperatuurstijging te beperken tot 1.5°C (2.7°F), IPCC benadrukt de noodzaak om niet alleen de inspanningen voor emissiereductie te intensiveren maar ook door technologieën te implementeren om koolstof uit de atmosfeer te halen. CCS behoort tot deze technologieën en kan een belangrijke rol spelen bij het aanpakken van opwarming van de aarde.
Waar worden CO2-emissies opgeslagen in CCS?
Koolstofemissies kunnen op verschillende locaties worden opgeslagen, met Veel voorkomende locaties zijn zoute watervoerende lagen of uitgeputte olie- en gasreservoirs, die zich doorgaans op een diepte van 0.62 km of meer onder de grond bevinden.
In het door het Verenigd Koninkrijk voorgestelde Zero Carbon Humber-projectDe koolstofemissies worden opgeslagen in een zoutwaterlaag genaamd Endurance. Deze laag ligt in het zuiden van de Noordzee, ongeveer 1 km onder de zeebodem, en biedt een aanzienlijke opslagcapaciteit.
Op dezelfde manier herbergt de Verenigde Staten meerdere grootschalige koolstofopslaglocaties zoals de Citronelle-project in Alabama, waarbij koolstof op een diepte van ongeveer 1.8 km in een zoutwaterreservoir wordt geïnjecteerd.
Hoe werkt koolstofafvang?
Het is het proces dat voorkomt dat koolstofemissies in de atmosfeer terechtkomen, door ze te hergebruiken of ondergronds op te slaan, bijvoorbeeld in ontmantelde olie- en gasreservoirs, mijnen of doorlatende gesteenten zoals zoute watervoerende lagen.
Dit proces maakt gebruik van verschillende methoden om de uitstoot van koolstofdioxide te verminderen, waaronder natuurlijke ecosystemen die atmosferische koolstof omzetten in biomassa, met name door het planten van bomen. Het omvat ook:
1. Afvang na verbranding: Het richt zich op rookgasemissies van schoorstenen van kolen- of aardgascentrales, evenals industriële locaties die materialen produceren zoals beton en staal. Het omvat het verzamelen van emissies van verschillende bronnen, waaronder ethanolfabrieken in het Midwest. Naverbrandingstechnologieën gebruik chemicaliën zoals aminen om koolstofdioxide terug te winnen efficiënt uit rookgas. Aminen binden zich bij lage temperaturen aan CO2 en laten het bij verhitting weer los, wat resulteert in praktisch zuivere koolstofdioxide.
2. Directe luchtafvang: Vaak geconceptualiseerd als een massief luchtfilter, het is onmiskenbaar kostbaar en energie-intensief vanwege zijn vermogen om aanzienlijke hoeveelheden koolstofdioxide te absorberen. Ondanks het ontvangen van financiering voor testlocaties via de Infrastructuurinvesteringen en banenwet, zijn er heersende beperkingen met betrekking tot kosten en energieverbruik. Koolstofafvang blijkt het meest efficiënt wanneer gericht op bronnen met verhoogde koolstofdioxideconcentraties, zoals emissies van ethanolproductie of cementproductie.
3. Transport en opslag: Zodra het geïsoleerde koolstofdioxide is opgevangen, wordt het onder druk gebracht tot een vloeibare toestand voor transport via pijpleidingen naar gebruiks- of opslaglocaties. Pijpleidingprojecten proberen koolstofdioxide te transporteren van ethanolfabrieken in het Midwesten naar North Dakota en Illinois. Toch blijven er zorgen bestaan over de veiligheid en het beheer van pijpleidingen.
4. Gebruik en vastlegging: Koolstofdioxide heeft commerciële toepassingen, zoals het koolzuurhouden van dranken en het verbeteren van de winning van ruwe olie door het injecteren ervan in verouderde oliebronnenMilieuactivisten staan echter sceptisch tegenover technologieën die gebruikmaken van opgeslagen koolstof om meer fossiele brandstoffen te winnen, wat de koolstofuitstoot zou kunnen verhogen.
Als alternatief kan koolstofdioxide worden ondergronds opgeslagen om te voorkomen dat het in de atmosfeer terechtkomt. Dit houdt in dat koolstofdioxide diep onder de grond wordt geïnjecteerd in geschikte rotsformaties, waarbij langdurige opslag wordt gegarandeerd door gebruik te maken van poreuze en doorlatende formaties zoals zandsteen of kalksteen, met een laag dicht gesteente erboven om te voorkomen dat koolstofdioxide terug naar het oppervlak lekt.
Kijk ook eens Voordelen en nadelen van koolstofafvang
Hoe verschilt CO2-afvang en -opslag (CCS) van CO2-afvang, -gebruik en -opslag (CCUS)?
Naast CCS bestaat er een verwant concept genaamd CCUS, wat staat voor Carbon Capture Utilisation and Storage. In tegenstelling tot CCS richt CCUS zich niet alleen op koolstofopslag, maar ook onderzoekt de mogelijkheden om afgevangen koolstof te hergebruiken in industriële toepassingen, zoals de productie van kunststoffen, beton of biobrandstof.
Aanbevolen: Koolstofvastlegging versus koolstofafvang: wat is het verschil?
