Koldioxidavskiljning och -lagring med Chris Jones

Koldioxidavskiljning är en av de metoder som används och kommer att användas för att kontrollera koldioxidnivåerna i atmosfären. Andra metoder är att använda förnybar el, använda koldioxidsnål el som kärnkraft. Men i slutändan måste vi antingen förhindra att koldioxid kommer ut i atmosfären genom att fånga upp den som en utsläppskälla eller så måste vi absorbera koldioxid från atmosfären på något sätt.

Vi släpper ut cirka 50 gigaton växthusgaser per år, ungefär 70 % av det är koldioxid. Cirka 20 % är metan, fem 8 % lustgas. Och så finns det några florakemikalier som är av särskilt intresse för vår egen bransch. Idag handlar metoderna för koldioxidavskiljning om att fånga upp koldioxid. Vi fångar för närvarande in cirka 70 miljoner ton koldioxid per år.

IEA vill att vi ska fånga upp 800 miljoner ton koldioxid senast 2030. De prognostiserade planerna hittills är bara cirka 200 miljoner ton, så vi är ganska långt borta. Ismåltavlorna. De främsta källorna till koldioxid ur industriell synvinkel är energiproduktion, från fossila bränslen som överträffar i stort sett allt annat. Om man tittar på andra industriella källor genererar järn- och stålindustrin cirka två och en halv gigaton per år.

Betong- och cementindustrin genererar också cirka 2,5 gigaton och aluminiumindustrin genererar också cirka 2,5 gigaton per år. De viktigaste stegen inom koldioxidavskiljning. Först måste vi bestämma var infångningen sker. Är det förbränning innan du förbränner bränslet? Är det efterförbränning efter att du bränt bränslet?

Sedan finns det en separationsprocess där man måste separera koldioxiden från andra gaser. Och när man väl har separerat ut koldioxiden finns det någon form av transportaktivitet, antingen med fartyg, rörledning eller lastbil. 

Förbränningsdelen av processen är mycket viktig. Förbränning är faktiskt en av de äldsta teknikerna för koldioxidavskiljning där koldioxid avlägsnas från någon form av gas. Historiskt sett hade det varit kolgas, men på senare tid från naturgas.

För efterförbränningstekniker har vi nu någon form av bränsle, så låt oss anta att vi har naturgas, naturgasen blandas med luft för förbränning, och sedan måste man separera koldioxiden från kvävet och restsyret. Det är en ganska låg koncentration och ju lägre koncentration, desto mer energi, desto mer komplicerat, desto mer kapitalintensiva blir separationsprocesserna. 

Det finns olika former av separationsteknik när du väl har skapat din koldioxidkälla. En av metoderna är att passera genom någon form av våtskrubber som absorberar koldioxiden, en annan form är fasta absorberare, membran som kan användas samt kryoprocesser.

CCU är användning eller lagring av koldioxidavskiljning.

Låt oss gå vidare med användningen. Koldioxid kan användas som kemiskt råmaterial för att tillverka natriumkarbonat eller bakpulver, det kan användas för att tillverka ättika, det kan användas för att tillverka etanol och det kan faktiskt användas för att tillverka flygbränsle.

Lagringsmekanismerna, vi kommer rutinmässigt att titta på sätt att binda koldioxiden under lång tid, det finns ingen anledning att sätta tillbaka den i miljön där den sedan släpps ut snabbt, det skulle vara ett helt slöseri med energi.

Lagringsmekanismer inkluderar vanligtvis att placera det i någon form av geologisk struktur, saltkupoler är klassiska eftersom de inte är särskilt genomträngliga. Vi skulle sedan använda den som en annan källa till det som kallas drivmedel för att avlägsna kvarvarande naturgas och olja från nästan uttömda olje- och gasbrunnar. Du kan också använda den för att få ut metan ur kolgruvor.

Tanken med alla dessa speciella tillämpningar är att koldioxiden i princip placeras i en struktur där den ska stanna.