Emisje przemysłowe odgrywają ważną rolę w zwiększaniu zawartości węgla w atmosferze. Ten problem skłonił naukowców do wymyślenia sposobów usuwania zanieczyszczeń węglowych z atmosfery, co odbywa się poprzez wychwytywanie i składowanie ich pod ziemią. Jednak wychwytywanie węgla jest nie tylko wydajne, ale także szkodliwe. Przyjrzyjmy się zatem liście 6 zalet i wad wychwytywania węgla i ustalmy, jak skutecznie zarządzać CO2.
Znaczenie usuwania dwutlenku węgla i bezpośredniego wychwytywania powietrza
CRD, czyli usuwanie dwutlenku węgla, odnosi się do różnych metod usuwania dwutlenku węgla z atmosfery . Do metod tych należą: sekwestracja węgla w glebie, DAC (bezpośrednie wychwytywanie z powietrza), wzmocniona mineralizacja, usuwanie węgla z biomasy i składowanie. Obejmuje to również zalesianie lub ponowne zalesianie oraz oceaniczny CDR. Zasadniczo jest to narzędzie służące do ograniczania emisji i dekarbonizacji sektorów.
Technologia wykorzystująca reakcje chemiczne do usuwania CO₂ z powietrza nazywana jest bezpośrednim wychwytem powietrza (DAC). Powietrze przepływa nad substancjami chemicznymi i reaguje z nimi. CO₂ jest wychwytywany, a inne składniki powietrza przechodzą przez nie. Do bezpośredniego wychwytu powietrza najczęściej stosuje się stałe sorbenty i ciekłe rozpuszczalniki składające się z powszechnie występujących substancji chemicznych. Inne systemy będące w fazie rozwoju wykorzystują procesy elektrochemiczne. Wyekstrahowany dwutlenek węgla jest wstrzykiwany głęboko pod ziemię.
6 zalet i wad wychwytywania dwutlenku węgla
Proces wychwytywania dwutlenku węgla pozwala na ekstrakcję CO2 w miejscu emisji lub z atmosfery. Wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla to jedna z najskuteczniejszych metod ekstrakcji CO2 . Jest to korzystne dla różnych sektorów: gospodarczego, społecznego i środowiskowego.
Zalety
Według Grantham Institute w London School of Economics jedyną dokładną technologią wychwytywania dwutlenku węgla, która pozwala ograniczyć emisje z zakładów przemysłowych, jest CCS. Ponadto proces ten jest korzystniejszy od innych rodzajów technik usuwania dwutlenku węgla.
1. Ekstrakcja zanieczyszczeń
W jednym z procesów CCS do spalania w tlenie (oxyfuel) wykorzystywany jest tlen, a w pozostałych spalinach obecne było wyższe stężenie CO2 . Ułatwia to reakcję dwutlenku węgla z sorbentem w procesie i jego separację.
Cząstki stałe uwalniane podczas spalania w procesie wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CO2) można usunąć za pomocą elektrofiltra . W procesie spalania w procesie spalania w tlenie stosuje się wysokie stężenia tlenu. Badania przeprowadzone przez Argonne National Laboratory wykazały, że użycie tlenu do spalania powoduje 50% zmniejszenie emisji dwutlenku azotu w procesie spalania. Emisja jest o połowę mniejsza w porównaniu z użyciem zwykłego powietrza.
2. Redukcja społecznych kosztów emisji dwutlenku węgla
Instalacje wychwytywania i składowania dwutlenku węgla mogłyby korzystnie wpłynąć na ogólną produktywność sektora rolniczego. Bezpośrednie usuwanie CO2 ze źródła zmniejsza szkody netto ponoszone przez całe społeczeństwo.
Wartość szacowanych kosztów i korzyści dla społeczeństwa wynikających ze zmiany klimatu spowodowanej obecnością CO2 w atmosferze określa się mianem społecznego kosztu emisji dwutlenku węgla. Zazwyczaj jest on spowodowany dodatkową toną metryczną emisji dwutlenku węgla do atmosfery w ciągu roku.
3. Redukcja emisji źródłowej
Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA) szacuje, że CCS może potencjalnie wyeliminować około 20% całkowitej emisji CO2 pochodzącej z produkcji energii i obiektów przemysłowych. Przemysł i zakłady energetyczne odpowiadają za około 50% emisji gazów cieplarnianych w Stanach Zjednoczonych. CCS ma tutaj największą przewagę, ponieważ może wychwytywać CO2 w tych punktach.
4. Generowanie energii odnawialnej
Dwutlenek węgla składowany pod ziemią może być wykorzystywany do pozyskiwania ciepła geotermalnego z tych samych lokalizacji. W ten sposób można generować dodatkową energię odnawialną bez dodatkowego wysiłku. Cykle parowe w procesie sekwestracji dwutlenku węgla opierają się na CO₂ i sprężają go do płynu nadkrytycznego. W ten sposób przekazywana jest większa ilość ciepła, a para jest sprężana przy mniejszym zużyciu energii. Dzięki temu procesowi turbiny pracują wydajniej.
5. Produkcja nowych substancji chemicznych
Wychwycony dwutlenek węgla może być wykorzystywany w produkcji różnych chemikaliów i tworzyw sztucznych, takich jak poliuretan i polimery. Można go również dodawać do betonu w celu jego wzmocnienia na etapie produkcji. Zwiększa to trwałość infrastruktury.
6. Rozszerzenie możliwości zatrudnienia
Do wdrożenia systemów CCS potrzebni są wykwalifikowani technicy i pracownicy. Istnieje duże prawdopodobieństwo wzrostu zatrudnienia dla techników, inżynierów i innych specjalistów w tej dziedzinie.
Ponadto w zaletach i wadach wychwytywania dwutlenku węgla omówiliśmy wady tego systemu. Spójrz poniżej.
Wady
Tak, ta najbardziej korzystna technologia ma kilka problemów związanych z jej wdrożeniem. Nadal istnieje pole do udoskonaleń w niektórych jej dziedzinach.
1. Możliwe Wyciek
Według Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), każdy wyciek CO2 z rurociągu o stężeniu 7–10% w powietrzu atmosferycznym może stanowić bezpośrednie zagrożenie dla ludzi. Chociaż wskaźniki wypadków podczas transportu w instalacjach CCS są stosunkowo niskie, potencjalne ryzyko wycieku nadal istnieje.
Wyciek z instalacji podziemnych jest również możliwy. Nagły wyciek CO₂ w miejscu wtłaczania może stanowić zagrożenie dla ludzi i zwierząt mieszkających w pobliżu. Wyciek z odwiertów iniekcyjnych lub pęknięć w skałach może potencjalnie zanieczyścić glebę i wody gruntowe w okolicy. Ponadto, jeśli CO₂ wywoła jakąkolwiek aktywność sejsmiczną, może to spowodować zaburzenia w tym obszarze.
2. Negatywny wpływ na proces wydobycia ropy
Wzmocnione wydobycie ropy naftowej to jedno z obecnych zastosowań wychwyconego dwutlenku węgla. Wykorzystanie procesu wychwytywania i składowania dwutlenku węgla do wydobycia ropy naftowej mogłoby zniweczyć jego cel. Wychwycony CO2 jest kupowany przez firmy naftowe i wtłaczany do wyeksploatowanych odwiertów naftowych. W ten sposób mogą one dotrzeć do ropy naftowej, do której inaczej nie da się dotrzeć. Spalenie tej ropy ostatecznie spowoduje uwolnienie dwutlenku węgla z powrotem do atmosfery. W ten sposób główny cel CCS zostaje zniweczony.
3. Przyczyny przekroczenia kosztów
Wdrożenie technologii CCS w elektrowniach i przemyśle skutkuje wzrostem całkowitego kosztu produktu końcowego. Uniwersytet Utah w swoim raporcie badawczym wskazał na wzrost kosztów energii elektrycznej o około 50–80% w związku z wdrożeniem tej technologii.
Większość regionów nie wdraża narzędzi regulacyjnych, aby zachęcić lub zachęcić do przyjęcia CCS. To jest główny powód tego znacznego wzrostu cen sprzętu, infrastruktury, logistyki i materiałów dla CCS.
4. Tworzenie gazu syntezowego
Jest to główna wada usuwania dwutlenku węgla z powietrza za pomocą technik bezpośredniego wychwytywania. Ponadto, w technice wychwytywania dwutlenku węgla przed spalaniem, paliwo jest poddawane obróbce, a następnie wytwarzana jest mieszanina tlenku węgla i wodoru. Mieszanina ta, znana jako gaz syntezowy , reaguje z wodą, tworząc wodór, który z kolei charakteryzuje się wysokim stężeniem CO2 . Ogólnie rzecz biorąc, proces ten sprawia, że wychwytywanie jest bardziej złożone i czasochłonne.
5. Negatywne P publiczneercepcja
Niezależnie od zalet i wad systemu wychwytywania i składowania dwutlenku węgla, bez poparcia ludzi trudno jest go stosować na poziomie ogólnym. Obiekty wychwytywania i składowania dwutlenku węgla stwarzają pewne zagrożenia i ryzyko dla życia i zdrowia ludzi i zwierząt. Dlatego nie są tak popularne wśród społeczeństwa. Ponadto w badaniu przeprowadzonym na Uniwersytecie Górniczym w Petersburgu w Rosji naukowcy wspomnieli, że świadomość społeczna CCS jest w wielu częściach świata przeważnie niska.
Jednak osoby świadome CCS mają pozytywne lub neutralne reakcje na ten temat. Są jednak sceptyczni co do miejsca składowania węgla.
6. Niepewność przechowywania
Agencja Ochrony Środowiska (EPA) szacuje, że wszystkie kraje nie są w stanie prawidłowo wdrożyć technologii CCS, ponieważ nie dysponują wystarczającą pojemnością składowania CO2 . Według naukowców z Uniwersytetu Nauki i Technologii Khalifa, dokładne obliczenie pojemności poszczególnych składowisk jest trudne. Oznacza to, że ilość wychwyconego i składowanego CO2 różni się w poszczególnych krajach.
Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) szacują, że Stany Zjednoczone mają wystarczającą pojemność magazynową na następne 100 lat. Ale poza tym okresem wszystko jest niepewne.
Przeczytaj także : Ile kredytów węglowych przypada na akr drzew?
6 sposobów na usunięcie zanieczyszczeń węglowych z atmosfery
Oprócz wychwytywania i składowania dwutlenku węgla poprzez bezpośrednie wychwytywanie z powietrza, istnieją inne sposoby usuwania CO2 . Po zapoznaniu się z zaletami i wadami wychwytywania dwutlenku węgla, zapoznaj się ze sposobami usuwania zanieczyszczeń węglowych z atmosfery.
1. Praktyki rolnicze
Rośliny okrywowe uprawia się w ramach regeneracyjnych praktyk rolniczych. Obejmują one mniej zabiegów ornych i zwiększone wykorzystanie biowęgla, co wspomaga proces redukcji CO2 . Jest to rodzaj węgla drzewnego produkowanego z materii roślinnej.
2. Biomasa
Cała zawartość organiczna zawiera dużo węgla. Jednak usuwanie węgla poprzez biomasę odnosi się do sposobów, w jakie materia ta jest przekształcana w długoterminowe rozwiązania do magazynowania węgla. Metoda ta obejmuje zakopywanie, bio-olej lub biowęgiel. Jest to znane jako bioenergia z wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla (BECCS). W tej metodzie uprawia się rośliny energetyczne, które pochłaniają CO2 , a następnie spala się je w celu wytwarzania energii elektrycznej. Wychwycony CO2 jest trwale zakopywany pod ziemią.
3. Gospodarka leśna
Obejmuje to zalesianie i ponowne zalesianie, a także usprawnioną gospodarkę leśną (IFM) , taką jak odroczone zbiory. Drzewa to najlepszy, naturalny i najskuteczniejszy sposób redukcji zanieczyszczenia powietrza CO2 . Oprócz sadzenia drzew , niezbędne jest utrzymanie istniejących lasów. Można to osiągnąć, wydając zaledwie 20 dolarów za tonę usuniętego CO2.
Po zakłóceniach, takich jak pożary lasów, należy zastosować techniki szybkiego ponownego zalesiania. Można przyjąć system leśno-pastwiskowy, dzięki któremu drzewa można włączyć do systemów rolnictwa zwierzęcego. Można przyjąć agro-leśnictwo gruntów uprawnych, system rolnictwa rzędowego, ponowne zalesianie miejskie i podobne procesy.
4. Mineralizacja
Metoda ta opiera się na związkach, które naturalnie reagują z CO2 i przekształcają go w stan stały. Mineralizacja odbywa się nad lub pod ziemią w procesach intensywnego wietrzenia. Obie formy to inżynieryjne usuwanie węgla.
5. Usuwanie dwutlenku węgla z oceanów i niebieskiego węgla z wybrzeży
Rośliny i osady w pobliżu bagiennych terenów wokół morza mają wysoki potencjał magazynowania węgla. Obszary takie jak namorzyny, łąki trawy morskiej i obszary pływowe są tutaj brane pod uwagę. Największe zasoby węgla na jednostkę powierzchni ekosystemu znajdują się w tych terenach podmokłych. Jednak nadmierna eksploatacja tych obszarów może przekształcić je w źródła emisji, a nie magazynowania.
6. Znaczenie gleby w procesie usuwania węgla
Istnieją również metody bezpośrednio związane z glebą, służące do usuwania węgla z atmosfery. Do metod tych zalicza się wypas regeneracyjny i rolnictwo oraz wzbogacanie gleby. Techniki regeneracyjne prowadzą do zwiększenia plonów, co dodatkowo ogranicza emisję dwutlenku węgla do atmosfery i sekwestrację obecnego CO2.
Zobacz także : Microsoft gotowy do wychwytywania i składowania emisji dwutlenku węgla pod ziemią
8 sposobów na regulację zarządzania CO2
Dwutlenek węgla aktywnie przyczynia się do globalnego ocieplenia i gwałtownych zmian klimatu. Usuwanie CO2 z atmosfery jest obecnie największym wyzwaniem. Jednak bez niezbędnych środków i kroków podjętych przez obecne pokolenie, byłoby to o wiele bardziej niebezpieczne dla przyszłych pokoleń. Po omówieniu zalet i wad wychwytywania i składowania dwutlenku węgla, przyjrzyjmy się teraz możliwym sposobom regulacji zarządzania CO2.
1. Dekarbonizacja procesu produkcyjnego
Fabryki i przemysł są głównymi emitentami CO2 . Muszą unikać i ograniczać emisję CO2 w jak największym stopniu w procesach produkcyjnych. Procesy technologiczne powinny unikać stosowania paliw kopalnych. Zamiast tego mogą wykorzystywać przyjazne dla klimatu alternatywy lub paliwa zastępcze, takie jak wodór czy zielona energia.
Ponadto istnieje potrzeba nowych procesów produkcyjnych, które nie obejmują dwutlenku węgla. Zwłaszcza w przypadku niektórych procesów przemysłowych, takich jak procesy produkcji aluminium, które nie mogą działać bez węgla.
2. Oszczędzaj energię i moc
Utrzymanie odpowiedniej temperatury w klimatyzatorze i ogrzewaczu jest ważne. Dlatego latem utrzymuj temperaturę 25°C (78°F), a zimą 19°C (67°F). Pozwoli to zaoszczędzić energię i znacznie obniżyć rachunki za prąd.
Wyłączanie świateł i wentylatorów jest ważne, ale równie ważne jest odłączanie urządzeń. Podłączone urządzenia również zużywają energię, nawet gdy nie są używane.
3. Unikaj plastiku
Najczęstszym zastosowaniem plastiku w Twoim życiu nie są torby zakupowe, ale butelki na wodę. Zamiast tego powinieneś używać butelek wielokrotnego użytku lub termicznych, które posłużą Ci dłużej i w każdej temperaturze. Tak, plastikowe butelki na wodę są ważną częścią życia każdego z nas, ale najwyższy czas i powinieneś przyjąć zmianę.
4. Zmniejsz ilość wysypisk śmieci
Nie wyrzucaj przedmiotów niejednorazowych na wysypiska śmieci. Przedmioty, które nie są już dla Ciebie przydatne, sprzedaj lub oddaj (jeśli nadają się do użytku). Rzeczy, których nie można ponownie wykorzystać, zawsze możesz spróbować poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać.
5. Oszczędzaj paliwo
Przestrzeganie przepisów ruchu drogowego i jazda z prędkością dozwoloną pozwoli zaoszczędzić paliwo i zmniejszyć emisję spalin. Używaj gazu lekko, parkuj i idź pieszo, aby odebrać zamówienie, zamiast czekać w okienku z włączonym silnikiem.
Na dłuższe dystanse korzystaj z transportu publicznego, carpoolingu lub podobnych środków transportu przynajmniej raz w tygodniu. W ten sposób nie dodasz więcej emisji dwutlenku węgla do atmosfery.
6. Dbaj o opony
Utrzymuj opony samochodu w odpowiednim stanie i regularnie je dokonuj. Opony bez powietrza wywierają większy nacisk i wymagają większego wysiłku podczas jazdy, co z kolei marnuje paliwo i zwiększa emisję spalin z pojazdu.
7. Preferuj mycie w zimnej wodzie
Tak, używaj cykli zimnej wody do prania ubrań i prania w pełnym załadunku. To zmniejsza zużycie wody i energii. Ponadto oszczędza czas i pieniądze.
8. Ureguluj chodzenie
Korzystanie z rowerów lub samochodów na krótkich dystansach zwiększa zanieczyszczenie i marnuje czas, gdy utkniesz w korku. Dlatego zalecamy regularne spacery na krótkich dystansach. Odniesiesz z tego również znacznie większe korzyści zdrowotne.
Zalety i wady wychwytywania i składowania dwutlenku węgla dają jasny obraz tego, jak należy kontrolować emisję CO2 . Wskazują również, jak wpływa to na wynik końcowy i jak jest on niepewny z pewnych powodów, takich jak niepewność pojemności i lokalizacji składowisk. Chociaż system jest użyteczny, bez odpowiednich informacji i pomiarów ludzie są do niego sceptyczni. Udostępnij tę informację, rozpowszechnij informacje o CCS i podnieś świadomość społeczną.
Polecane: Czym jest program Solar Hot Water Rebate Australia?
