Očuvanje energije i smanjenje emisija i kretanje razvoja s niskim udjelom ugljika najbolje su rješenja za globalne klimatske promjene. Kako globalna potrošnja ugljena i dalje raste, neki znanstvenici vjeruju da je široko prihvaćanje tehnologije hvatanja i skladištenja ugljika vrlo važno za cilj ograničavanja globalnog zagrijavanja na 2 stupnja. Stoga se u očima znanstvenika širom svijeta sve više cijene nove tehnologije za smanjenje emisija ugljičnog dioksida, među kojima je tehnologija hvatanja i skladišta ugljika počela postati vruća tema. Među različitim mjerama smanjenja emisija, tehnologija hvatanja ugljika i skladištenja smatra se "jedinstvenom tehnologijom s najvećim doprinosom". Predviđa se da će njegov doprinos globalnom smanjenju emisija doseći 20%, pa je privukao veliku pažnju svih zemalja. Trenutno postoji više od 100 projekata tehnologije za hvatanje i skladištenje ugljika u radu ili će se raditi širom svijeta.
Tehnologije hvatanja i skladištenja ugljika
Profesor Pan Weiping, direktor Instituta za znanost o izgaranju i tehnologiju okoliša na Sveučilištu Western Kentucky, rekao je u nedavnom intervjuu da se hvatanje i skladištenje ugljika odnosi na tehnologiju koja skuplja ugljični dioksid proizvedena izvorima emisija poput velikih elektrana, čeličnih mlinova i kemijskih biljaka, a pohranjuje ga na različite načine kako bi se spriječila izbavljenja u antrunju. Tehnologija uključuje tri veze: hvatanje, transport i skladištenje ugljičnog dioksida.
Uhvatanje ugljika je proces snimanja ugljičnog dioksida koji se oslobađa u atmosferu. Postoje tri glavna načina za snimanje ugljičnog dioksida: hvatanje prije ugaranja, bogato izgaranje plina i hvatanje nakon kombiniranja. Bez obzira na metodu hvatanja korištene, ukratko, prikuplja se plin generiran elektranama na ugljen, a nakon desulfurizacije, dušikov oksidi itd., Ugljični dioksid se razdvaja i sakuplja.
Druga je sekvestracija ugljika. Kada se ugljični dioksid zarobi i komprimira, komprimira se natrag u iscrpljena naftna polja ili druga sigurna podzemna mjesta. "Na primjer, u procesu ekstrakcije ulja, ugljični dioksid treba ubrizgati prije nego što se ulje može pojaviti." Rekao je pan weiping. Istraživanje ove tehnologije može se pratiti do 1975. godine, kada su Sjedinjene Države ubrizgale ugljični dioksid u zemlju kako bi povećale proizvodnju nafte, ali tek je 1989. godine Massachusetts Institute of Technology počeo proučavati ga kao projekt zaštite okoliša za skladištenje ugljičnog dioksida kako bi se smanjila emisija staklenika. Tek posljednjih godina ova je tehnologija dobila više pažnje i istraživanja. Smatra se da je učinkovit način izravnog smanjenja koncentracije ugljičnog dioksida u zraku.
Što se tiče specifičnih metoda hvatanja ugljika, u Sjedinjenim Državama sada postoji više od 1.100 toplinskih elektrana, koje obično koriste tehnologiju liječenja nakon kombiniranja. PAN WEIPING je uveo da postoje dvije vrste tehnologija liječenja nakon prebacivanja: jedna je organska tehnologija amonijaka, koja je trenutno zrelija tehnologija, ali također ima nedostatke: učinkovitost hvatanja ugljičnog dioksida je samo 90%, a troši puno energije.
Drugi je tehnologija apsorpcije amonijaka. Amonijak plus ugljični dioksid postaje malo dušično gnojivo, koje se može koristiti kao gnojivo za poljoprivrednu proizvodnju. Ali ne može svaka toplinska elektrana koristiti ovu tehnologiju. Ograničen je količinom. Inače, gdje se može prodati toliko malih gnojiva dušika?
Treća je tehnologija liječenja prije spajanja. Nove toplinske elektrane mogu koristiti ovu tehnologiju. Na primjer, toplinska elektrana koja se gradi u Dongguanu, Guangdong, Kina, koristi tehnologiju proizvodnje energije u plinanju ugljena u cjelini. Njegova prednost je što je ugljen prvo gasificiran. Nakon ugradnje ugljena, glavni proizvodi su vodik, ugljični monoksid itd., A sagorijevanje vodika neće proizvesti ugljični dioksid.
Pan Weiping je rekao: "Sada, mnoge novoizgrađene toplinske elektrane u Sjedinjenim Državama koriste mješovito izgaranje. Zašto? Budući da ove elektrane ne trebaju biti opremljene dodatnom opremom i koristiti postojeću opremu za proizvodnju energije. Mješovito izgaranje ugljena i biomase može smanjiti emisiju ugljičnog dioksida. Ovo je najiravniji i najbrži način u kratkom roku.
Poboljšani oporavak nafte može pomoći u borbi protiv klimatskih promjena
Tehnologija hvatanja ugljika koristi se u Sjedinjenim Državama od 1930 -ih. Na primjer, ugljični dioksid je zarobljen kemijskim reakcijama u dimnim stazama elektrana i tvornica, a zatim se oslobađa zagrijavanjem kemikalija. Ugljični dioksid se zatim pod tlakom postaje tekućina i pumpa kroz cjevovode do mjesta skladištenja. Lokacije za skladištenje uključuju podzemni šljunak, fiziološke vodonosnike i stara naftna polja.
Desetljećima su naftne kompanije bušile pod zemljom ugljičnog dioksida na jugozapadu Kolorado, a prevozit će velike količine ugljičnog dioksida kroz cjevovode do naftnih polja u zapadnom Tennesseeju. Ubrizgavanjem ugljičnog dioksida, ostarelo ulje može se koristiti za proizvodnju više ulja, a većina ugljičnog dioksida trajno će biti pohranjena u Tennesseeju.
U Missouriju će nova elektrana na ugljenu na ugalj početi sakupljati ugljični dioksid u 2015. godini i prevesti ga na naftna polja u južnom Missouriju kroz gotovo 100 kilometara. Elektrana će također biti prva postrojenja u Sjedinjenim Državama koja je implementirala hvatanje i skladištenje ugljika. Projekt koristi stakleničke plinove proizvedene paljenjem fosilnih goriva kako bi se stvorio više fosilnih goriva. Iako je ovaj potez daleko od idealnog rješenja za klimatske promjene, poboljšani oporavak ulja može dokazati da je tehnologija hvatanja i skladištenja ugljičnog dioksida važan alat za rješavanje klimatskih promjena.
"Fosilna goriva uskoro ne odlaze", rekao je John Thompson, direktor projekta tranzicije fosilnih goriva u neprofitnoj radnoj skupini za čisto zrakoplovstvo. "Ako želimo zaustaviti globalno zagrijavanje, moramo pronaći način korištenja fosilnih goriva bez emitiranja ugljičnog dioksida. Trenutno to mogu učiniti samo uhićenje i skladištenje ugljika." Najveći izazov je skala, a starenje uljnih bušotina imaju ogromnu potražnju za ugljičnim dioksidom. Thompson predviđa da će poboljšani oporavak nafte na kraju zahtijevati 33 milijarde tona ugljičnog dioksida, što je ekvivalent desetljećima emisija ugljičnog dioksida iz svih elektrana u Sjedinjenim Državama.
Chris Jones, kemijski inženjer na Georgia Institute of Technology, rekao je: "Kratkoročno, možemo upotrijebiti više fosilnih goriva za razvoj tehnologije hvatanja i skladištenja ugljika. Ali ovaj je postupak potreban, i moramo nastaviti razvijati ovu tehnologiju kroz ovaj postupak i učiniti ovu tehnologiju zrelijom i učinkovitijom." No Jones je također istaknuo da uhićenje i skladištenje ugljika nije samo u skladu s ugljičnim dioksidom duboko pod zemljom. Cijeli će postupak dovesti do stalne uporabe fosilnih goriva. Pored toga, pumpanje visokotlačnih tekućina u zemlju može dovesti do rizika od zemljotresa koji je stvorio čovjek, a postoji i rizik od slučajnog istjecanja ugljičnog dioksida. Jer ne postoji način da se dokaže da zarobljeni i pohranjeni ugljični dioksid neće procuriti. Na primjer, u Africi je selo s jezerom u njemu. Nakon što je procurio ugljični dioksid na dnu jezera, svi su ljudi i životinje u selu ugušili do smrti, a cijelo se selo nestalo.
Vrijednost ugljične tehnologije ne može se zanemariti
Trenutno je trošak glavna prepreka implementaciji tehnologije hvatanja i skladištenja ugljika, a poboljšani oporavak nafte glavno je područje za široku implementaciju ove tehnologije i smanjenje njegovih troškova. Globalno, emisije ugljičnog dioksida prelaze 35 milijardi tona godišnje, a gotovo sve dolaze iz ugljena, nafte i prirodnog plina. Prema Međunarodnoj agenciji za energiju, kako bi se postigao cilj ograničavanja globalnog zagrijavanja na 2 Celzijusa, više od 100 projekata hvatanja i skladištenja ugljika morat će biti izgrađeno do 2020. godine, smanjujući 270 milijuna tona ugljičnog dioksida godišnje. Međutim, trenutno postoji samo 60 planiranih ili predloženih projekata, od kojih je samo 21 projekata započela izgradnju ili rad. Izvan Sjeverne Amerike postoje 34 planirana ili operativna projekta hvatanja i skladištenja ugljika, od kojih se većina nalazi u Aziji i Australiji. Prema Globalnom institutu za hvatanje i skladištenje ugljika, javno protivljenje projektima uhićenja i skladištenja ugljika u europskim zemljama, poput Njemačke, dovelo je do pada broja projekata u Europi s 14 planiranih projekata u 2011. na 5 planiranih projekata u 2014. godini.
