В своем стремлении найти решения для защиты нашей планеты от изменения климата ученые обратились к секвестрации углерода. Но лесные экосистемы не так просты, мы не можем просто ввести секвестрацию, просто посадив больше деревьев. Нужно больше. В этом блоге, раскрывая эту практику, мы также узнаем о преимуществах, типах и методах секвестрации углерода.
Преимущества секвестрации углерода
Этот процесс заключается в следующем: хранение углекислого газа (CO2), улавливаемого на заводах или взяты непосредственно из воздуха. Затем собранный CO2 безопасно перемещается и хранится под землей, навсегда.
Хранение CO2 становится важным, поскольку связанные с ним выбросы нагревают климат Земли. Это происходит способами, которые не наблюдались миллионы лет, такими как штормы, наводнения и лесные пожары, и даже наносит вред морской жизни, делая океаны более кислыми.
Теперь пришло время изучить преимущества процесса связывания углерода.
1. Уменьшение глобального потепления
Знаете ли вы: Естественная экосистема поглощает около 55% выбрасываемого углерода, а 45% остается в атмосфере.
Связывание углерода помогает снизить глобальное потепление за счет хранения CO2, извлеченного из атмосферы.
2. Защита лесов и роста деревьев
Леса действуют как поглотители углерода и поглощают около 7.6 млрд метрических тонн CO2 каждый год. Кроме того, около 25% выбросов углерода улавливаются, что помогает смягчить последствия изменения климата. Секвестрация углерода сохраняет излишки углерода из воздуха чтобы уменьшить давление на фауну и помочь ей процветать естественным образом.
3. Снижение закисления океана
Около 30% выбрасываемого углерода поглощается верхним слоем океанов. Это повышает уровень кислотности воды, но из-за преимуществ связывания углерода океаны не будут поглощать избыток углерода. Он будет предотвращать ненужные скачки уровня кислотности и не окажет негативного воздействия на морскую жизнь.
4. Сокращение выбросов углерода
Благодаря лучшим технологическим достижениям, большее количество CO2 хранится. Это помогает сократить постоянно растущий уровень углерода в атмосфере.
5. Защита ресурсов и предотвращение опустынивания
Ущерб, наносимый многим другим ресурсам, связан с ущербом, наносимым лесам и экосистемам. Связывание углерода сокращает количество CO2, поглощаемого этими регионами, тем самым помогая защищать ресурсы.
Более того, оно играет важную роль в предотвращении опустынивания, при котором леса и луга превращаются в пустыни из-за гибели плантаций и растительности.
Читайте также: Секвестрация углерода и улавливание углерода: в чем разница?
Типы депонирования углерода
Исследователи не только ищут новые методы секвестрации, но и способы открытия способов повторного использования углерода в производстве различных материалов. Ниже приведены основные типы CO2 секвестрация.
1. Биологические - Это осуществляется посредством фотосинтеза для естественного хранения углекислого газа в растениях, деревьях, почве и океанах. Он хранится в корнях и листовых частях растений и деревьев.
В настоящее время океаны поглощают четверть от 10 гигатонн промышленного CO2 ежегодно. Однако это не постоянный процесс, поскольку он меняется в зависимости от температуры, особенно в полярных регионах.
2. Геологический – Это включает в себя закачка CO2 в подземные пористые горные породы. Этот метод предпочитают сталелитейная и металлообрабатывающая промышленность, но он все еще находится на ранних стадиях со многими ограничениями. Да, все еще есть неопределенности относительно долгосрочной жизнеспособности.
3. технологический – Этот метод преобразует углерод в другие полезные продукты, такие как метан который используется в качестве топлива для выработки электроэнергии или питания транспортных средств. Более того, он также преобразуется в графен, который недавно был назван лучшим заменителем лития.
Другие методы, такие как прямой захват воздуха, все еще находятся на начальной стадии разработки. Таким образом, для широкого использования они пока экономически нецелесообразны. Однако вы можете ознакомиться с компании которые предлагают технологии по удалению CO2.
4. Промышленный – Что касается этого типа улавливания, то он заключается в использовании методов кислородного топлива, дожигания или предварительного сжигания для извлечения углерода из электростанций.
- Предварительное сжигание улавливает углерод до сгорания топлива. Он делает это путем преобразования угля в синтез-газ, а затем отделяет водород от оксида углерода.
- Дожигание удаляет углерод из выхлопных газов.
- Наконец, для хранения выбросов, кислородно-топливное сжигание сжигает топливо с кислородом.
Что такое секвестрация углерода в сельском хозяйстве и деревьях?
Сельскохозяйственные поля могут хранить углерод, улавливая парниковые газы как углекислый газ. Это в основном происходит в почве. Когда урожай растет, он фотосинтезирует, поглощая CO2 во время этого процесса, а затем выделяя кислород. Из-за вспашки или обработки почвы накопленный углерод может быть выпущен обратно в воздух. Если фермеры избегают обработки почвы, они могут удерживать углерод в почве и помогать бороться с изменением климата.
В процессе фотосинтеза происходит секвестрация в деревьях, когда они поглощают углекислый газ из атмосферы. Затем они хранят его в виде биомассы.
Также см: Китайские исследователи обнаружили гигантское глобальное хранилище углерода в почве
Методы связывания углерода
Эти методы фокусируются на различных способах улавливания и хранения углекислого газа из атмосферы. Они варьируются от превращения CO2 в полезные предметы до улучшения естественных процессов, таких как уход за почвой и лесное хозяйство. Давайте подробно обсудим эти методы ниже:
| Способ доставки | Описание |
| CO2 Химические вещества | Превращение CO2 в метанол, мочевину или полимеры с использованием катализаторов |
| CO2-топливо | Производство топлива, такого как метанол и синтетическое топливо, путем соединения CO2 с водородом |
| микроводорослей | Высокоэффективные микроводоросли, перерабатывающие CO2 в топливо и химикаты |
| Бетонные строительные материалы | Использование CO2 при отверждении цемента или производстве заполнителей, замена традиционного цемента |
| Повышение нефтеотдачи пласта с помощью CO2 (EOR) | Закачка CO2 в нефтяные скважины для увеличения добычи нефти |
| Биоэнергетика с улавливанием и хранением углерода (BECCS) | Интеграция роста деревьев, биоэнергетики и улавливания CO2 для утилизации CO2 |
| Улучшенное выветривание | Ускоренное образование карбоната за счет распространения измельченных пород, таких как базальт, по суше |
| Лесное хозяйство | Использование древесины из новых и существующих лесов для хранения CO2 в зданиях |
| Поглощение углерода почвой | Методы управления земельными ресурсами, повышающие урожайность сельскохозяйственных культур и сохраняющие CO2 в почве |
| Биоуголь | Внесение пиролизованной биомассы в почвы для утилизации CO2 |
1. Химические вещества CO2 – CO2 преобразуется в такие продукты, как метанол, мочевина или полимеры, с использованием катализаторов. Потенциальное годовое использование составляет от 0.3 до 0.6 ГтCO2 к 2050 году, а стоимость составляет от 80 до 300 долларов за тонну CO2.
2. Топливо CO2 – В сочетании с водородом он производит такие виды топлива, как синтетическое топливо и метанол, которые полезны в транспортной отрасли. Они стоят около 670 долларов за тонну.
3. Микроводоросли – Предполагается, что к 2050 году высокоэффективные микроводоросли будут перерабатывать CO2 в химикаты и топливо. Это будет потреблять до 0.2–0.9 Гт CO2 в год для производства. Их стоимость оценивается в 230–920 долл. США за тонну CO2.
4. Бетонные строительные материалы – Мы можем хранить CO2 и заменять обычный цемент. CO2 может отверждать цемент или использоваться в производстве заполнителей. В 2050 году его потенциальная утилизация составит от 0.1 до 1.4 ГтCO2. Это может стоить от 30 до 70 долларов за тонну CO2.
5. Повышение нефтеотдачи пластов с помощью CO2 (EOR) – Закачивая CO2 в нефтяные скважины, мы увеличиваем добычу нефти. К 2050 году мы потенциально сможем использовать около 0.1–1.8 ГтCO2 в год. Это будет стоить от 60 до 40 долларов за тонну CO2.
6. Биоэнергетика с улавливанием и хранением углерода (BECCS) – В 2050 году мы сможем использовать от 0.5 до 5 ГтCO2 в год, комбинируя рост деревьев, биоэнергетику и улавливание CO2. Стоимость может варьироваться от 60 до 160 долларов за тонну CO2.
7. Улучшенное выветривание – Распределяя по земле измельченные породы, такие как базальт, будет происходить ускоренное образование карбоната из CO2. Это улучшит урожайность в сельском хозяйстве. Однако его оценки на 2050 год недоступны.
8. Лесное хозяйство – К 2050 году древесина из новых, а также существующих лесов сможет хранить до 1.5 Гт CO2 в зданиях. Это будет стоить от 40 до 10 долларов за тонну CO2.
9. Секвестрация углерода в почве – Ожидается, что методы управления земельными ресурсами повысят урожайность сельскохозяйственных культур к 2050 году и будут ежегодно хранить около 0.9–1.9 ГтCO2. Стоимость составит от 20 до 90 долларов за тонну CO2.
10. Биоуголь – Ожидается, что к 0.2 году пиролизованная биомасса, вносимая в почву, будет потреблять от 1 до 2 Гт CO2050 в год. Это будет стоить около 65 долларов за тонну CO2.
Перекрестная ссылка: Связывание углерода для смягчения последствий изменения климата
Почему важно связывание углерода?
Важность связывания углерода связана с его способностью бороться с изменением климата. Это происходит путем снижение уровня CO2 в воздухе. Кроме того, он обеспечивает такие преимущества, как очистка воздуха и воды и контроль наводнений. Он даже сохраняет экосистемы, особенно леса, здоровыми. Чтобы узнать больше о таких глобальных проблемах, продолжайте читать наши записи в блоге.
Должен прочитать: 7 главных причин, почему улавливание и хранение углерода — плохая идея
