การดักจับและการจัดเก็บคาร์บอนด้วย Chris Jones

การดักจับคาร์บอนเป็นหนึ่งในวิธีการที่กําลังนํามาใช้และจะนํามาใช้เพื่อควบคุมระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ วิธีการอื่นๆ คือการใช้ไฟฟ้าหมุนเวียน ใช้ไฟฟ้าคาร์บอนต่ํา เช่น นิวเคลียร์ แต่ในท้ายที่สุด เราจําเป็นต้องป้องกันไม่ให้คาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่บรรยากาศโดยการดักจับแหล่งปล่อย หรือเราจําเป็นต้องดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศในบางวิธี

เราปล่อยก๊าซเรือนกระจกประมาณ 50 กิโลตันต่อปี ซึ่งเท่ากับประมาณ 70% ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ประมาณ 20% เป็นมีเทน ห้า 8% เป็นไนตรัสออกไซด์ และยังมีสารเคมีจากพืชพันธุ์บางชนิดที่น่าสนใจเป็นพิเศษสําหรับอุตสาหกรรมของเราเอง ปัจจุบัน วิธีการดักจับคาร์บอนเกี่ยวข้องกับการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ ปัจจุบันเราดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 70 ล้านตันต่อปี

IEA ต้องการให้เราดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ 800 ล้านตันภายในปี 2030 จนถึงปัจจุบัน แผนการที่คาดการณ์ไว้มีเพียงประมาณ 200 ล้านเมตริกตันเท่านั้น ดังนั้นเราจึงค่อนข้างห่างไกล เป้าหมายน้ําแข็ง แหล่งกําเนิดคาร์บอนไดออกไซด์หลักจากมุมมองทางอุตสาหกรรมคือการผลิตพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เหนือกว่าทุกอย่าง จากนั้นหากคุณเริ่มมองหาแหล่งอุตสาหกรรมอื่นๆ อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าจะสร้างประมาณสองกิโลตันครึ่งต่อปี

อุตสาหกรรมคอนกรีตและซีเมนต์ยังสร้างประมาณ 2.5 กิโลกรัมต่อปี และอุตสาหกรรมอะลูมิเนียมก็สร้างประมาณ 2.5 กิโลกรัมต่อปีเช่นกัน ขั้นตอนสําคัญในการดักจับคาร์บอน อันดับแรก เราต้องตัดสินใจว่าจะเก็บข้อมูลไว้ที่ใด เป็นการเผาไหม้ล่วงหน้าก่อนที่คุณจะเผาไหม้เชื้อเพลิงหรือไม่ เป็นการเผาไหม้ภายหลังหลังจากที่คุณเผาไหม้เชื้อเพลิงหรือไม่

จากนั้นจะมีกระบวนการแยกที่คุณต้องแยกคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากก๊าซอื่น ๆ และเมื่อคุณแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกแล้ว ก็จะมีกิจกรรมการขนส่งบางรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นทางเรือหรือท่อลําเลียงหรือรถบรรทุก 

ส่วนการเผาไหม้ของกระบวนการมีความสําคัญมาก ก่อนการเผาไหม้ เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนที่เก่าแก่ที่สุด ซึ่งมีการขจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากก๊าซบางรูปแบบ ในอดีต ก๊าซนี้เป็นก๊าซถ่านหิน แต่เมื่อเร็วๆ นี้ก็เป็นก๊าซธรรมชาติ

สําหรับเทคโนโลยีการเผาไหม้ภายหลัง ตอนนี้เรามีเชื้อเพลิงบางรูปแบบ ดังนั้นลองจินตนาการว่าเรามีก๊าซธรรมชาติ ก๊าซธรรมชาติผสมกับอากาศสําหรับการเผาไหม้ จากนั้นคุณจําเป็นต้องแยกคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากไนโตรเจนและออกซิเจนตกค้าง นั่นคือความเข้มข้นที่ค่อนข้างต่ําและยิ่งความเข้มข้นต่ําเท่าไร พลังงานก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น กระบวนการแยกก็ยิ่งต้องใช้เงินทุนมากขึ้นเท่านั้น 

เทคโนโลยีการแยกมีหลากหลายรูปแบบเมื่อคุณได้สร้างแหล่งกําเนิดคาร์บอนไดออกไซด์แล้ว หนึ่งในวิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการผ่านระบบบําบัดแบบเปียกบางรูปแบบที่ดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ อีกรูปแบบหนึ่งคือตัวดูดซับของแข็ง เมมเบรนที่สามารถใช้ได้รวมถึงกระบวนการแช่แข็ง

CCU คือการใช้หรือการจัดเก็บการดักจับคาร์บอน

มาดูการใช้งานกันว่าคาร์บอนไดออกไซด์สามารถใช้เป็นวัตถุดิบทางเคมีสําหรับการผลิตโซเดียมคาร์บอเนตหรือที่รู้จักกันในชื่อโซดาไฟ สามารถใช้สําหรับการผลิตน้ําส้มสายชู สามารถใช้สําหรับการผลิตเอธานอล สามารถใช้สําหรับการผลิตเชื้อเพลิงการบินได้จริง

กลไกการจัดเก็บ เป็นประจําที่เราจะมองหาวิธีผูกคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเวลานาน ไม่มีประโยชน์ที่จะนําคาร์บอนไดออกไซด์กลับเข้าสู่สิ่งแวดล้อมซึ่งจะปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานทั้งหมด

กลไกการจัดเก็บมักจะรวมถึงการวางลงในโครงสร้างทางธรณีวิทยาบางรูปแบบ โดมเกลือเป็นแบบคลาสสิกเนื่องจากไม่ซึมผ่านได้มาก จากนั้นเราจะใช้น้ํามันเป็นแหล่งที่แตกต่างกันของสิ่งที่เรียกว่าเชื้อเพลิงเพื่อขจัดก๊าซธรรมชาติและน้ํามันตกค้างจากหลุมน้ํามันและก๊าซที่เกือบหมดแล้ว นอกจากนี้ คุณยังสามารถนําก๊าซมีเทนออกจากเหมืองถ่านหินได้อีกด้วย

แนวคิดของการใช้งานเฉพาะเหล่านี้คือ โดยพื้นฐานแล้ว คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกวางไว้ในโครงสร้างที่มันจะคงอยู่