Wychwytywanie i magazynowanie dwutlenku węgla z Chrisem Jonesem

Społeczność naukowa jest szeroko zgodna co do tego, że emisje gazów cieplarnianych wytwarzanych przez człowieka (GHG) są przyczyną globalnego ocieplenia. Jeśli możemy je emitować, czy możemy je przechwycić i usunąć? Odpowiedź brzmi tak, choć może nie tak łatwo. Ale zdobądźmy je, a my zrobimy to. Prawdziwe pytania brzmią: czy możemy to zrobić wystarczająco szybko i na tyle, aby zrobić różnicę, i czy możemy sobie na to pozwolić, jeśli chodzi o dolary i energię?

Wychwytywanie dwutlenku węgla odnosi się do procesu wychwytywania emisji dwutlenku węgla (CO2) z różnych źródeł, takich jak elektrownie i zakłady przemysłowe, oraz magazynowania lub wykorzystywania ich w celu zapobiegania ich uwalnianiu do atmosfery. Istnieją różne metody wychwytywania, w tym wychwytywanie po spalaniu i przed spalaniem. Każda metoda polega na oddzieleniu CO2 od innych spalin lub strumieni spalin.

FILM I TRANSKRYPCJA KLUCZOWYCH PYTAŃ

Czym jest wychwytywanie dwutlenku węgla?

Wychwytywanie dwutlenku węgla jest jedną z metodologii, która jest i będzie przyjmowana w celu kontroli poziomów dwutlenku węgla w atmosferze. Inne metody to wykorzystanie energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, wykorzystanie energii elektrycznej niskoemisyjnej, takiej jak energia jądrowa. Ale ostatecznie musimy albo zapobiec przedostawaniu się dwutlenku węgla do atmosfery, wychwytując go jako źródło uwalniania, albo w jakiś sposób pochłaniać dwutlenek węgla z atmosfery.

Jaka jest aktualna sytuacja?

Rocznie emitujemy około 50 gigatonów gazów cieplarnianych, czyli około 70% tego dwutlenku węgla. Około 20% to metan, pięć 8% to tlenek azotu. Istnieją również chemikalia florowe, które są szczególnie interesujące dla naszej własnej branży. Obecnie metody wychwytywania dwutlenku węgla polegają na wychwytywaniu dwutlenku węgla. Obecnie wychwytujemy około 70 milionów ton dwutlenku węgla rocznie.

IEA chce, abyśmy do 2030 roku wychwycili 800 milionów ton dwutlenku węgla. Dotychczasowe plany wynoszą zaledwie około 200 milionów ton metrycznych, więc jesteśmy dość daleko. Cele lodowe. Głównym źródłem dwutlenku węgla z perspektywy przemysłowej jest produkcja energii z paliw kopalnych, która wykracza poza wszystko inne. Jeśli przyjrzymy się innym źródłom przemysłowym, przemysł żelazny i stalowy generuje około dwóch i pół gigatona rocznie.

Przemysł betonowy i cementowy generuje również około 2,5 gigatona, a następnie przemysł aluminiowy generuje około 2,5 gigatona rocznie. Kluczowe etapy wychwytywania dwutlenku węgla. Najpierw musimy zdecydować, gdzie ma miejsce przechwytywanie. Czy jest to spalanie wstępne przed spalaniem paliwa? Czy jest to po spaleniu paliwa?

Następnie następuje proces separacji, w którym należy oddzielić dwutlenek węgla od innych gazów. A po oddzieleniu dwutlenku węgla następuje jakaś forma transportu statkiem, rurociągiem lub ciężarówką.

Czym jest spalanie wstępne i końcowe?

Część procesu spalania jest bardzo ważna. Jest to w rzeczywistości jedna z najstarszych technologii wychwytywania dwutlenku węgla, w której dwutlenek węgla jest usuwany z jakiejś formy gazu. W przeszłości byłby to gaz węglowy, ale od niedawna pochodziłby z gazu ziemnego.

W przypadku technologii wtórnego spalania mamy teraz pewną formę paliwa, więc wyobraźmy sobie, że mamy gaz ziemny, który jest mieszany z powietrzem do spalania, a następnie trzeba oddzielić dwutlenek węgla od azotu i tlenu resztkowego. Jest to dość niskie stężenie, a im niższe stężenie, tym więcej energii, tym bardziej skomplikowane, tym bardziej kapitałowe stają się procesy separacji.

Jak oddzielamy węgiel?

Po utworzeniu źródła dwutlenku węgla istnieją różne formy technologii separacji. Jedna z metod polega na przejściu przez pewną formę skrubera mokrego, który pochłania dwutlenek węgla, inną formą są pochłaniacze stałe, membrany, które mogą być używane, a także procesy kriogeniczne.

Czy możesz wyjaśnić pojęcie CCUS?

CCU oznacza wychwytywanie lub magazynowanie dwutlenku węgla.

Przejdźmy do zastosowania, dwutlenek węgla może być używany jako surowiec chemiczny do wytwarzania węglanu sodu, inaczej znanego jako soda octowa, może być używany do wytwarzania octu, może być używany do wytwarzania etanolu, może być w rzeczywistości używany do wytwarzania paliwa lotniczego.

Mechanizmy magazynowania, rutynowo będziemy szukać sposobów na długotrwałe wiązanie dwutlenku węgla, nie ma sensu wprowadzać go z powrotem do środowiska, gdzie następnie jest szybko uwalniany, co byłoby całkowitym marnotrawstwem energii.

Mechanizmy magazynowania zazwyczaj obejmują umieszczenie go w jakiejś formie struktury geologicznej, kopuły solne są klasyczne, ponieważ nie są bardzo przepuszczalne. Następnie wykorzystalibyśmy go jako inne źródło tzw. paliwa do usuwania resztek gazu ziemnego i ropy z prawie wyczerpanych studni naftowych i gazowych. Można go również użyć do pozyskiwania metanu z kopalni węgla.

Ideą wszystkich tych zastosowań jest to, że dwutlenek węgla jest zasadniczo umieszczany w strukturze, w której pozostanie.