Szén-dioxid-megkötés és -tárolás Chris Jones segítségével

A tudományos közösség széles körben egyetért abban, hogy az ember által előállított üvegházhatású gázok (ÜHG) kibocsátása globális felmelegedést okoz. Ha ki tudjuk bocsátani őket, el tudnánk őket fogni és eltávolítani? A válasz igen, de talán nem olyan egyszerű. De megragadjuk őket, és mi is tudjuk. Az igazi kérdés az, hogy képesek vagyunk-e elég gyorsan és elég nagy mértékben elérni a változást, és megengedhetjük-e magunknak, hogy pénzt és energiát fordítsunk rá?

A szén-dioxid-lekötés a szén-dioxid (CO2) kibocsátás különböző forrásokból, például erőművekből és ipari létesítményekből történő lekötésének, valamint tárolásának vagy felhasználásának folyamata, hogy megakadályozza azok légkörbe jutását. Különböző rögzítési módszerek léteznek, beleértve az égés utáni rögzítést és az égés előtti rögzítést. Mindegyik módszer magában foglalja a CO2 elválasztását más füstgázoktól vagy kipufogógáz-áramoktól.

VIDEÓ ÉS A KULCSKÉRDÉSEK ÁTÍRÁSA

Mi az a szén-dioxid-felfogás?

A szén-dioxid-leválasztás az egyik módszertan, amelyet a légkörben lévő szén-dioxid szintjének szabályozására alkalmaznak. Más módszerek a megújuló villamos energia, az alacsony szén-dioxid-kibocsátású villamos energia, például az atomenergia használata. Végső soron azonban meg kell akadályoznunk a szén-dioxid légkörbe jutását azáltal, hogy kibocsátási forrásként megkötjük, vagy valamilyen módon el kell szívnunk a szén-dioxidot a légkörből.

Mi a jelenlegi helyzet?

Évente körülbelül 50 gigatonna üvegházhatású gázt bocsátunk ki, ami a szén-dioxid mintegy 70%-át jelenti. Körülbelül 20% metán, öt 8% nitrogén-oxid. Ezenkívül vannak olyan növényi vegyszerek is, amelyek különösen érdekesek a saját iparágunk számára. Napjainkban a szén-dioxid-leválasztási módszerek a szén-dioxid leválasztásáról szólnak. Jelenleg évente mintegy 70 millió tonna szén-dioxidot gyűjtünk össze.

Az IEA azt szeretné, hogy 2030-ra 800 millió tonna szén-dioxidot gyűjtsünk össze. Az eddigi tervek mindössze körülbelül 200 millió tonna, így messze vagyunk. A jég célpontjai. Ipari szempontból a szén-dioxid fő forrásai a fosszilis tüzelőanyagokból származó energiatermelés, amely szinte minden mást felülmúl. Ha pedig más ipari forrásokra tekintünk, a vas- és acélipar évente körülbelül két és fél gigatonnát termel.

A beton- és cementipar szintén körülbelül 2,5 gigatonnát termel, az alumíniumipar pedig évente körülbelül 2,5 gigatonnát. A szén-dioxid-leválasztás kulcsfontosságú lépései. Először is el kell döntenünk, hogy hol történik a rögzítés. Előégésről van szó, mielőtt elégetné az üzemanyagot? Utóégésről van szó, miután elégette az üzemanyagot?

Ezután egy szétválasztási folyamat következik, amely során a szén-dioxidot el kell választani más gázoktól. A szén-dioxid kiszűrése után hajóval, csővezetékkel vagy teherautóval is megtörténik a szállítás.

Mi az az elő- és utóégés?

A folyamat égésrésze nagyon fontos. Az előégés valójában az egyik legrégebbi, legrégebbi szén-dioxid-leválasztási technológia, amelynél a szén-dioxidot eltávolítják a gáz bizonyos formáiból. Történelmileg ez széngáz lett volna, de a közelmúltban földgázból.

Az utóégési technológiákhoz most van egyfajta üzemanyagunk, ezért képzelje el, hogy van földgázunk, a földgázt levegővel keverik az égéshez, majd a szén-dioxidot el kell választani a nitrogéntől és a maradék oxigéntől. Ez elég alacsony koncentráció, és minél alacsonyabb a koncentráció, annál több energia, annál bonyolultabb, annál tőkeintenzívebbek lesznek a szétválasztási folyamatok.

Hogyan választjuk le a szén-dioxidot?

A szén-dioxid-forrás létrehozása után a szétválasztási technológia különböző formái léteznek. Az egyik módszer a nedves mosón való áthaladás, amely elnyeli a szén-dioxidot, a másik a szilárd abszorberek, a membránok, amelyek használhatók, valamint a kriofolyamatok.

El tudnád magyarázni a CCUS fogalmat?

A CCU a szén-dioxid-leválasztás használata vagy tárolása.

Kezdjük a felhasználással, a szén-dioxid vegyi nyersanyagként használható a nátrium-karbonát előállításához, más néven szódabikarbóna, ecet készítéséhez, etanol készítéséhez, valójában repülőgépüzemanyag készítéséhez.

A tárolási mechanizmusok, rutinszerűen azt vizsgáljuk, hogyan lehet hosszú ideig megkötni a szén-dioxidot, nincs értelme visszavezetni a környezetbe, ahol gyorsan kibocsátódik, ez teljesen energiapazarlás lenne.

A tárolási mechanizmusok általában magukban foglalják a geológiai struktúra valamely formájába történő elhelyezést, a sókupolák klasszikusak, mert nem nagyon áteresztőek. Ezt az úgynevezett hajtógáz másik forrásaként használnánk fel, hogy eltávolítsuk a maradék földgázt és olajat a majdnem kimerült olaj- és gázkútból. A szénbányákból metán kinyerésére is használható.

Ezeknek az alkalmazásoknak az az ötlete, hogy a szén-dioxid lényegében egy olyan szerkezetbe kerül, ahol megmarad.