Koolstofafvang en -opslag met Chris Jones

Er is een brede consensus binnen de wetenschappelijke gemeenschap dat door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen (BKG) de opwarming van de aarde veroorzaakt. Als we ze kunnen uitstoten, kunnen we ze dan opvangen en verwijderen? Het antwoord is ja, maar misschien niet zo eenvoudig. Maar we kunnen ze vastleggen, en dat doen we ook. De echte vragen zijn: kunnen we het snel genoeg en groot genoeg doen om een verschil te maken, en kunnen we het ons veroorloven, in termen van dollars en energie?

Koolstofafvang verwijst naar het proces van het afvangen van koolstofdioxide-uitstoot (CO2) uit verschillende bronnen, zoals elektriciteitscentrales en industriële installaties, en het opslaan of gebruiken ervan om te voorkomen dat ze in de atmosfeer vrijkomen. Er zijn verschillende opvangmethoden, waaronder opvang na verbranding en opvang voor verbranding. Bij elke methode wordt CO2 gescheiden van andere rookgassen of uitlaatgasstromen.

VIDEO EN TRANSCRIPTIE VAN BELANGRIJKE VRAGEN

Wat is koolstofafvang?

Koolstofafvang is een van de methodologieën die wordt toegepast en zal worden toegepast om de koolstofdioxideniveaus in de atmosfeer te beheersen. Andere methoden zijn het gebruik van hernieuwbare elektriciteit, koolstofarme elektriciteit zoals kernenergie. Maar uiteindelijk moeten we ofwel voorkomen dat kooldioxide in de atmosfeer terechtkomt door het op te vangen als een bron van vrijgave, ofwel moeten we kooldioxide op een of andere manier uit de atmosfeer absorberen.

Wat is de huidige situatie?

We stoten ongeveer 50 gigaton broeikasgassen per jaar uit, ongeveer 70% van dat kooldioxide. Ongeveer 20% is methaan, vijf 8% lachgas. En dan zijn er nog enkele florachemicaliën die van bijzonder belang zijn voor onze eigen industrie. Tegenwoordig draait het bij koolstofafvangmethoden volledig om het afvangen van koolstofdioxide. Op dit moment vangen we ongeveer 70 miljoen ton kooldioxide per jaar af.

Het IEA wil dat we tegen 2030.800 miljoen ton kooldioxide afvangen. Tot nu toe zijn de geplande hoeveelheden slechts ongeveer 200 miljoen ton, dus we zijn nogal ver weg. De ijsdoelwitten. De belangrijkste bronnen van kooldioxide vanuit industrieel oogpunt zijn energieopwekking, uit fossiele brandstoffen die bijna alles overtreft. Als je dan naar andere industriële bronnen kijkt, dan genereert de ijzer- en staalindustrie ongeveer twee en een halve gigaton per jaar.

Ook de beton- en cementindustrie genereert ongeveer 2,5 gigaton en daarnaast genereert ook de aluminiumindustrie ongeveer 2,5 gigaton per jaar. De belangrijkste stappen in koolstofafvang. Eerst moeten we bepalen waar de opname plaatsvindt. Is het voorverbranding voordat u de brandstof verbrandt? Is het na de verbranding nadat u de brandstof hebt verbrand?

Er is dan een scheidingsproces waarbij u de kooldioxide van andere gassen moet scheiden. En als je de kooldioxide eenmaal hebt afgescheiden, is er een soort transportactiviteit, hetzij per schip, hetzij per pijpleiding of per vrachtwagen.

Wat is voor- en naverbranding?

Het verbrandingsgedeelte van het proces is zeer belangrijk. Voorverbranding is eigenlijk een van de oudste technologieën voor koolstofafvang waarbij kooldioxide uit een bepaalde vorm van gas wordt verwijderd. Historisch gezien zou dat steenkoolgas zijn geweest, maar meer recentelijk uit aardgas.

Voor naverbrandingstechnologieën hebben we nu een soort brandstof, dus stel dat we aardgas hebben, het aardgas wordt gemengd met lucht voor verbranding en dan moet je de kooldioxide scheiden van de stikstof en restzuurstof. Dat is een vrij lage concentratie en hoe lager de concentratie, hoe meer energie, hoe ingewikkelder en hoe kapitaalintensiever de scheidingsprocessen worden.

Hoe scheiden we koolstof?

Er zijn verschillende vormen van scheidingstechnologie nadat u uw kooldioxidebron hebt gecreëerd. Een van de methodologieën bestaat uit het passeren van een of andere vorm van natte scrubber die de kooldioxide absorbeert, een andere vorm zijn vaste absorbers, membranen die kunnen worden gebruikt en cryoprocessen.

Kun je de term CCUS uitleggen?

CCU is gebruik of opslag van koolstofafvang.

Laten we beginnen met het gebruik, kooldioxide kan worden gebruikt als chemische grondstof voor het maken van natriumcarbonaat, ook wel baking soda genoemd, het kan worden gebruikt voor het maken van azijn, het kan worden gebruikt voor het maken van ethanol, het kan zelfs worden gebruikt voor het maken van vliegtuigbrandstof.

De opslagmechanismen, we gaan regelmatig kijken naar manieren om kooldioxide lange tijd vast te houden, het heeft geen zin om het terug te zetten in het milieu waar het dan snel vrijkomt, dat zou een volledige energieverspilling zijn.

Opslagmechanismen omvatten meestal het plaatsen ervan in een of andere vorm van geologische structuur, zoutkoepels zijn klassieke omdat ze niet erg doorlatend zijn. We zouden het dan gebruiken als een andere bron van wat een drijfgas wordt genoemd om restaardgas en olie uit bijna uitgeputte olie- en gasputten te verwijderen. U kunt het ook gebruiken om methaan uit kolenmijnen te halen.

Het idee achter al deze specifieke toepassingen is dat de kooldioxide in principe in een structuur wordt geplaatst waar hij blijft.