Conservarea energiei și reducerea emisiilor și luarea calea dezvoltării cu conținut scăzut de carbon sunt cele mai bune soluții pentru schimbările climatice globale. Pe măsură ce consumul global de cărbune continuă să crească, unii oameni de știință consideră că adoptarea pe scară largă a tehnologiei de captare și stocare a carbonului este foarte importantă pentru obiectivul limitării încălzirii globale la 2 grade. Prin urmare, în ochii oamenilor de știință din întreaga lume, noile tehnologii pentru reducerea emisiilor de dioxid de carbon sunt din ce în ce mai apreciate, printre care tehnologia de captare și stocare a carbonului a început să devină un subiect fierbinte. Printre diverse măsuri de reducere a emisiilor, tehnologia de captare și stocare a carbonului este considerată a fi „tehnologia unică cu cea mai mare contribuție”. Se prevede că contribuția sa la reducerea globală a emisiilor va ajunge la 20%, astfel încât a atras multă atenție din toate țările. În prezent, există mai mult de 100 de proiecte de tehnologie de captare și stocare a carbonului în funcțiune sau pe cale să fie operate în întreaga lume.
Tehnologii de captare și depozitare a carbonului
Profesorul Pan Weiping, directorul Institutului de Tehnologie de Știință și Mediu de Combustie de la Western Kentucky University, a declarat într -un interviu recent că captarea și depozitarea carbonului se referă la o tehnologie care colectează dioxid de carbon produs de surse de emisii, cum ar fi centralele mari, fabricile de oțel și instalațiile chimice și îl depozitează în diferite moduri pentru a împiedica eliberarea în atmosferă. Tehnologia include trei legături: captarea dioxidului de carbon, transportul și depozitarea.
Captarea carbonului este procesul de captare a dioxidului de carbon eliberat în atmosferă. Există trei moduri principale de captare a dioxidului de carbon: captarea pre-combustie, combustia de gaz bogată și captarea post-combustie. Indiferent de metoda de captare folosită, pe scurt, gazul generat de centralele electrice pe cărbune este colectat, iar după desulfurizare, oxizi de azot etc., dioxidul de carbon este separat și colectat.
Al doilea este sechestrarea carbonului. Când dioxidul de carbon este capturat și comprimat, acesta este comprimat înapoi în câmpuri petroliere epuizate sau în alte locuri subterane sigure. "De exemplu, în procesul de extracție a uleiului, trebuie injectat dioxid de carbon înainte de apariția uleiului." A spus Pan Weiping. Cercetările asupra acestei tehnologii pot fi urmărite în 1975, când Statele Unite au injectat dioxid de carbon în teren pentru a crește producția de petrol, dar abia în 1989 Institutul de Tehnologie din Massachusetts a început să -l studieze ca un proiect de protecție a mediului pentru stocarea dioxidului de carbon pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră. Abia în ultimii ani, această tehnologie a primit mai multă atenție și cercetare. Este considerat a fi o modalitate eficientă de a reduce direct concentrația de dioxid de carbon în aer.
În ceea ce privește metodele specifice de captare a carbonului, acum există mai mult de 1.100 de centrale termice în Statele Unite, care folosesc de obicei tehnologia de tratament post-combustie. Pan Weiping a introdus că există două tipuri de tehnologii de tratament post-combustie: unul este tehnologia de amoniac organic, care este în prezent o tehnologie mai matură, dar are și dezavantaje: eficiența de captare a dioxidului de carbon este de doar 90%și consumă multă energie.
Al doilea este tehnologia de absorbție a amoniacului. Amoniacul plus dioxidul de carbon devine un mic îngrășământ cu azot mic, care poate fi utilizat ca îngrășământ pentru producția agricolă. Dar nu orice centrală termică poate folosi această tehnologie. Este limitat de cantitate. În caz contrar, unde pot fi vândute atât de multe îngrășăminte mici cu azot?
Al treilea este tehnologia de tratament pre-combustie. Noile centrale termice pot utiliza această tehnologie. De exemplu, o centrală termică în construcție în Dongguan, Guangdong, China, folosește tehnologia de generare a energiei electrice a gazelor de cărbune în ansamblu. Avantajul său este că cărbunele este gazificat mai întâi. După gazificarea cărbunelui, principalele produse sunt hidrogenul, monoxidul de carbon etc., iar arderea cu hidrogen nu va produce dioxid de carbon.
Pan Weiping a spus: "Acum, multe centrale termice nou construite din Statele Unite folosesc combustie mixtă. De ce? Deoarece aceste centrale electrice nu trebuie să fie echipate cu echipamente suplimentare și să utilizeze echipamente de generare de energie electrică existente. Combustia mixtă a cărbunelui și biomasei poate reduce emisiile de dioxid de carbon. Aceasta este cea mai directă și cea mai rapidă modalitate pe termen scurt.
Recuperarea îmbunătățită a uleiului poate ajuta la combaterea schimbărilor climatice
Tehnologia de captare a carbonului a fost utilizată în Statele Unite încă din anii '30. De exemplu, dioxidul de carbon este capturat de reacții chimice în fumurile centralelor și fabricilor și apoi eliberat prin încălzirea substanțelor chimice. Dioxidul de carbon este apoi presurizat pentru a deveni lichid și pompat prin conducte către locații de depozitare. Locațiile de depozitare includ pietriș subteran, acvifere saline și câmpuri petroliere vechi.
De zeci de ani, companiile petroliere au forat pentru dioxid de carbon subteran în sud -vestul Colorado și vor transporta cantități mari de dioxid de carbon prin conducte către câmpurile petroliere din vestul Tennessee. Prin injectarea dioxidului de carbon, uleiul îmbătrânit poate fi utilizat pentru a produce mai mult ulei, iar cea mai mare parte a dioxidului de carbon va fi păstrat permanent în Tennessee.
În Missouri, o nouă centrală cu cărbune de gazificare va începe să colecteze dioxid de carbon în 2015 și să-l transporte pe câmpurile petroliere din sudul Missouri, printr-o conductă de aproape 100 de kilometri. Centrala electrică va fi, de asemenea, prima fabrică din Statele Unite care a implementat captarea și depozitarea carbonului. Proiectul folosește gaze cu efect de seră produse prin arderea combustibililor fosili pentru a ajuta la producerea mai multor combustibili fosili. Deși această mișcare este departe de o soluție ideală la schimbările climatice, recuperarea îmbunătățită a uleiului poate dovedi că captarea și tehnologia de stocare a dioxidului de carbon este un instrument important pentru abordarea schimbărilor climatice.
"Combustibilii fosili nu vor dispărea în curând", a spus John Thompson, directorul proiectului de tranziție a combustibilului fosil la Nonprofit Clean Air Task Force. "Dacă dorim să oprim încălzirea globală, trebuie să găsim o modalitate de a folosi combustibili fosili fără a emite dioxid de carbon. În prezent, doar captarea și stocarea carbonului poate face acest lucru." Cea mai mare provocare este scara, iar puțurile de petrol îmbătrânite au o cerere uriașă de dioxid de carbon. Thompson prezice că recuperarea îmbunătățită a uleiului va necesita în cele din urmă 33 de miliarde de tone de dioxid de carbon, ceea ce este echivalent cu zeci de ani de emisii de dioxid de carbon de la toate centralele electrice din Statele Unite.
Chris Jones, inginer chimic la Institutul de Tehnologie din Georgia, a declarat: "Pe termen scurt, este posibil să folosim mai multe combustibili fosili pentru a dezvolta tehnologia de captare și stocare a carbonului. Dar acest proces este necesar și trebuie să continuăm să dezvoltăm această tehnologie prin acest proces și să facem această tehnologie mai matură și mai eficientă." Dar Jones a subliniat, de asemenea, că captarea și depozitarea carbonului nu se referă doar la îngroparea dioxidului de carbon adânc în subteran. Întregul proces va duce la utilizarea continuă a combustibililor fosili. În plus, pomparea lichidelor de înaltă presiune în pământ poate duce la riscul de cutremure create de om și există, de asemenea, riscul de scurgere accidentală de dioxid de carbon. Pentru că nu există nicio modalitate de a demonstra că dioxidul de carbon capturat și depozitat nu se va scurge. De exemplu, există un sat din Africa cu un lac în el. După ce dioxidul de carbon din fundul lacului s -a scurs, toți oamenii și animalele din sat s -au sufocat până la moarte, iar întregul sat a dispărut.
Valoarea tehnologiei carbonului nu poate fi ignorată
În prezent, costul este principalul obstacol în calea implementării tehnologiei de captare și stocare a carbonului, iar recuperarea îmbunătățită a uleiului este principala zonă pentru implementarea pe scară largă a acestei tehnologii și reducerea costurilor sale. La nivel global, emisiile de dioxid de carbon depășesc 35 de miliarde de tone pe an, aproape toate provenind din cărbune, petrol și gaze naturale. Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie, pentru a atinge obiectivul limitării încălzirii globale la 2 grade Celsius, peste 100 de proiecte de captare și stocare a carbonului vor trebui construite până în 2020, reducând 270 de milioane de tone de dioxid de carbon pe an. Cu toate acestea, în prezent, există doar 60 de proiecte planificate sau propuse, dintre care doar 21 de proiecte au început construcția sau operațiunea. Există 34 de proiecte de captare și stocare a carbonului planificat sau operațional în afara Americii de Nord, cele mai multe fiind situate în Asia și Australia. Potrivit Global Carbon Capture and Storage Institute, opoziția publică la proiectele de captare și stocare a carbonului în țări europene, cum ar fi Germania, a dus la o scădere a numărului de proiecte din Europa din 14 proiecte planificate în 2011 la 5 proiecte planificate în 2014.
