Opsamling og opbevaring af kulstof med Chris Jones

Der er bred enighed i det videnskabelige samfund om, at menneskeskabte udledninger af drivhusgasser (GHG) forårsager global opvarmning. Hvis vi kan udsende dem, kan vi så fange og fjerne dem? Svaret er ja, men måske ikke så nemt. Men vi kan fange dem, og det gør vi også. De virkelige spørgsmål er, kan vi gøre det hurtigt nok og stort nok til at gøre en forskel, og har vi råd til det, hvad angår dollars og energi?

Kulstofopsamling er processen med at opfange kuldioxid (CO2)-emissioner fra forskellige kilder, såsom kraftværker og industrianlæg, og opbevare eller udnytte dem for at forhindre, at de udledes i atmosfæren. Der findes forskellige opsamlingsmetoder, herunder opsamling efter forbrænding og opsamling før forbrænding. Hver metode indebærer adskillelse af CO2 fra andre røggasser eller udstødningsstrømme.

VIDEO OG AFSKRIFT AF NØGLESPØRGSMÅL

Hvad er kulstofopsamling?

Kulstofopsamling er en af de metoder, der er vedtaget og vil blive vedtaget for at kontrollere niveauerne af kuldioxid i atmosfæren. Andre metoder er at bruge vedvarende elektricitet, bruge lavkulstofel som f.eks. kernekraft. Men i sidste ende skal vi enten forhindre kuldioxid i at komme ud i atmosfæren ved at opfange det som en udledningskilde, eller vi skal absorbere kuldioxid fra atmosfæren på en eller anden måde.

Hvad er den aktuelle situation?

Vi udleder ca. 50 gigaton drivhusgasser om året, ca. 70 % af det er kuldioxid. Ca. 20 % er metan, fem 8 % dinitrogenoxid. Og så er der nogle florakemikalier, der er af særlig interesse for vores egen branche. I dag handler kulstofindfangsmetoderne om at indfange kuldioxid. Vi opfanger i øjeblikket omkring 70 millioner tons kuldioxid om året.

IEA ønsker, at vi inden 2030 skal opfange 800 millioner ton kuldioxid. De forventede planer til dato er kun omkring 200 millioner tons, så vi er et godt stykke væk. Ismålene. De primære kilder til kuldioxid set fra et industrielt synspunkt er energiproduktion, fra fossile brændsler, der overgår stort set alt andet. Så hvis man begynder at kigge på andre industrielle kilder, genererer jern- og stålindustrien omkring to og en halv gigaton om året.

Beton- og cementindustrien genererer også omkring 2,5 gigaton, og så genererer aluminiumsindustrien også omkring 2,5 gigaton om året. De vigtigste trin i kulstofindfang. Først skal vi beslutte, hvor optagelsen skal finde sted. Er det forbrænding, før du brænder brændslet? Er det efter forbrænding, efter at du har brændt brændslet?

Derefter er der en separationsproces, hvor du skal adskille kuldioxiden fra andre gasser. Og når man har udskilt kuldioxiden, er der en form for transportaktivitet enten med skib eller med rørledning eller med lastbil.

Hvad er for- og efterforbrænding?

Forbrændingsdelen af processen er meget vigtig. Forbrænding er faktisk en af de ældste kulstofopsamlingsteknologier, hvor kuldioxid fjernes fra en eller anden form for gas. Historisk set ville det have været kulgas, men for nylig fra naturgas.

Til efterforbrændingsteknologier har vi nu en form for brændsel, så lad os forestille os, at vi har naturgas, naturgassen blandes med luft til forbrænding, og så skal du adskille kuldioxiden fra kvælstof og restilt. Det er en ret lav koncentration, og jo lavere koncentration, jo mere energi, jo mere kompliceret, jo mere kapitalintensive bliver separationsprocesserne.

Hvordan udskiller vi kulstof?

Der findes forskellige former for separationsteknologi, når først du har skabt din kuldioxidkilde. En af metodologierne involverer passage gennem en eller anden form for vådskrubber, der absorberer kuldioxiden, en anden form er faste absorbere, membraner, der kan anvendes, samt kryoprocesser.

Kan du forklare begrebet CCUS?

CCU er brug eller opbevaring af kulstofopsamling.

Lad os gå videre med brugen. Kuldioxid kan bruges som kemisk råmateriale til fremstilling af natriumkarbonat, også kaldet bagepulver, det kan bruges til fremstilling af eddike, det kan bruges til fremstilling af ethanol, det kan faktisk bruges til fremstilling af flybrændstof.

Lagermekanismerne, vi vil rutinemæssigt se på måder at binde kuldioxiden på i lang tid, der er ingen grund til at sætte den tilbage i miljøet, hvor den derefter frigives hurtigt, det ville være et fuldstændigt energispild.

Opbevaringsmekanismer vil normalt omfatte placering i en eller anden form for geologisk struktur. Saltkupler er klassiske, fordi de ikke er særligt gennemtrængelige. Vi ville derefter bruge det som en anden kilde til det, der kaldes et drivmiddel, til at fjerne restnaturgas og olie fra næsten opbrugte olie- og gasbrønde. Du kan også bruge det til at få metan ud af kulminer.

Ideen med alle disse særlige anvendelser er, at kuldioxiden grundlæggende placeres i en struktur, hvor den skal blive.