Energiebesparing en emissiereductie, en het volgen van het pad van koolstofarme ontwikkeling zijn de beste oplossingen voor wereldwijde klimaatverandering. Naarmate de wereldwijde kolenconsumptie blijft groeien, geloven sommige wetenschappers dat de wijdverbreide acceptatie van koolstofafvang- en opslagtechnologie erg belangrijk is voor het doel om de opwarming van de aarde te beperken tot 2 graden. Daarom worden in de ogen van wetenschappers over de hele wereld nieuwe technologieën voor het verminderen van de uitstoot van koolstofdioxide in toenemende mate gewaardeerd, waaronder koolstofafvang- en opslagtechnologie een hot topic is. Onder verschillende emissiereductiemaatregelen wordt koolstofafvang- en opslagtechnologie beschouwd als de "enkele technologie met de grootste bijdrage". Er wordt voorspeld dat zijn bijdrage aan de wereldwijde emissiereductie 20%zal bereiken, dus het heeft veel aandacht getrokken uit alle landen. Momenteel zijn er meer dan 100 projecten voor koolstofafvang en opslagtechnologie in werking of die over de hele wereld worden geëxploiteerd.
Koolstofafvang- en opslagtechnologieën
Professor Pan Weiping, directeur van het Institute of Combustion Science and Environmental Technology aan de Western Kentucky University, zei in een recent interview dat koolstofafvang en -opslag verwijst naar een technologie die koolstofdioxide verzamelt die wordt geproduceerd door emissiebronnen zoals grote energiecentrales, staalfabrieken en chemische planten, en op verschillende manieren opslaat om te voorkomen dat het wordt vrijgegeven in de atmosfer. De technologie omvat drie links: koolstofdioxide -opname, transport en opslag.
Koolstofafvang is het proces van het vastleggen van koolstofdioxide die wordt afgegeven in de atmosfeer. Er zijn drie belangrijke manieren om koolstofdioxide vast te leggen: pre-verbranding vangen, rijke gasverbranding en het vastleggen na de verbranding. Ongeacht de opnamemethode, kortom, het gas dat wordt gegenereerd door kolengestookte energiecentrales wordt verzameld en na desulfurisatie, stikstofoxiden, enz., Wordt het koolstofdioxide gescheiden en verzameld.
De tweede is koolstofvastlegging. Wanneer koolstofdioxide wordt vastgelegd en gecomprimeerd, wordt het teruggecomprimeerd in uitgeputte olievelden of andere veilige ondergrondse plaatsen. "In het proces van olie -extractie moet koolstofdioxide bijvoorbeeld worden geïnjecteerd voordat olie kan ontstaan." Zei Pan Weiping. Onderzoek naar deze technologie kan worden herleid tot 1975, toen de Verenigde Staten koolstofdioxide in de grond injecteerden om de olieproductie te verhogen, maar het was pas in 1989 dat het Massachusetts Institute of Technology het begon te bestuderen als een milieubeschermingsproject om koolstofdioxide op te slaan om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Het was pas in de afgelopen jaren dat deze technologie meer aandacht en onderzoek kreeg. Het wordt beschouwd als een effectieve manier om de concentratie van koolstofdioxide in de lucht direct te verminderen.
Wat betreft de specifieke methoden van koolstofafvang, zijn er nu meer dan 1.100 thermische energiecentrales in de Verenigde Staten, die meestal gebruik maken van behandeling van behandeling na de verbranding. Pan Weiping geïntroduceerd dat er twee soorten behandelingstechnologieën na de verbranding zijn: één is organische ammoniaktechnologie, die momenteel een volwassener technologie is, maar het heeft ook nadelen: de vastlegefficiëntie van koolstofdioxide is slechts 90%, en het verbruikt veel energie.
De tweede is ammoniakabsorptietechnologie. Ammoniak plus koolstofdioxide wordt een kleine stikstofmeststof, die kan worden gebruikt als meststof voor de landbouwproductie. Maar niet elke thermische energiecentrale kan deze technologie gebruiken. Het wordt beperkt door kwantiteit. Waar kunnen zoveel kleine stikstofmeststoffen anders worden verkocht?
De derde is pre-verbrandingsbehandelingstechnologie. Nieuwe thermische energiecentrales kunnen deze technologie gebruiken. Een thermische energiecentrale in aanbouw in Dongguan, Guangdong, China, maakt bijvoorbeeld gebruik van de stroomopwekking van kolenvergassingscyclus als geheel. Het voordeel is dat de steenkool eerst wordt geleid. Na kolenvergassing zijn de belangrijkste producten waterstof, koolmonoxide, enz. En waterstofverbranding zal geen koolstofdioxide produceren.
Pan Weiping zei: "Nu gebruiken veel nieuw gebouwde thermische energiecentrales in de Verenigde Staten gemengde verbranding. Waarom? Omdat deze energiecentrales niet hoeven te worden uitgerust met extra apparatuur en bestaande stroomopwekkingapparatuur te gebruiken. De gemengde verbranding van steenkool en biomassa kan de uitstoot van koolstofdioxide verminderen. Dit is de meest directe en snelste manier in de korte termijn.
Verbeterde oliewinning kan helpen bij het bestrijden van klimaatverandering
Carbon Capture Technology wordt sinds de jaren dertig in de Verenigde Staten gebruikt. Koolstofdioxide wordt bijvoorbeeld vastgelegd door chemische reacties in de schoorstenen van energiecentrales en fabrieken, en vervolgens vrijgegeven door de chemicaliën te verwarmen. Het koolstofdioxide wordt vervolgens onder druk gezet om een vloeistof te worden en door pijpleidingen naar opslaglocaties gepompt. Opslaglocaties zijn ondergronds grind, zoutoplossing en oude olievelden.
Al tientallen jaren boren oliemaatschappijen naar ondergrondse koolstofdioxide in het zuidwesten van Colorado en zullen ze grote hoeveelheden koolstofdioxide door pijpleidingen naar olievelden in West -Tennessee transporteren. Door koolstofdioxide te injecteren, kan de oude olie worden gebruikt om meer olie te produceren, en het grootste deel van het koolstofdioxide zal permanent worden opgeslagen in Tennessee.
In Missouri zal een nieuwe vergassingskoolgestookte energiecentrale in 2015 beginnen met het verzamelen van koolstofdioxide en het naar olievelden in het zuiden van Missouri transporteren via een pijpleiding van bijna 100 kilometer. De energiecentrale zal ook de eerste fabriek in de Verenigde Staten zijn die koolstofafvang en -opslag implementeert. Het project maakt gebruik van broeikasgassen geproduceerd door het verbranden van fossiele brandstoffen om meer fossiele brandstoffen te produceren. Hoewel deze beweging verre van een ideale oplossing voor klimaatverandering is, kan verbeterde oliewinning aantonen dat koolstofdioxide -opname- en opslagtechnologie een belangrijk hulpmiddel is voor het aanpakken van klimaatverandering.
"Fossiele brandstoffen gaan niet snel weg", zegt John Thompson, directeur van het Fossil Fuel Transition Project bij de non -profit Clean Air Task Force. "Als we de opwarming van de aarde willen stoppen, moeten we een manier vinden om fossiele brandstoffen te gebruiken zonder koolstofdioxide uit te zenden. Momenteel kan alleen koolstofafvang en -opslag dat doen." De grootste uitdaging is schaal en verouderende oliebronnen hebben een enorme vraag naar koolstofdioxide. Thompson voorspelt dat verbeterde oliewinning uiteindelijk 33 miljard ton koolstofdioxide vereist, wat equivalent is aan tientallen jaren van koolstofdioxide -emissies van alle energiecentrales in de Verenigde Staten.
Chris Jones, een chemisch ingenieur bij het Georgia Institute of Technology, zei: "Op korte termijn kunnen we meer fossiele brandstoffen gebruiken om koolstofafvang- en opslagtechnologie te ontwikkelen. Maar dit proces is noodzakelijk, en we moeten deze technologie door dit proces blijven ontwikkelen en deze technologie volwassener en efficiënter maken." Maar Jones wees er ook op dat koolstofafvang en -opslag niet alleen over het begraven van kooldioxide diep onder de grond gaan. Het hele proces zal leiden tot het voortdurende gebruik van fossiele brandstoffen. Bovendien kan het pompen van hogedrukvloeistoffen in de grond leiden tot het risico van door de mens gemaakte aardbevingen, en er is ook het risico op onbedoelde lekkage van koolstofdioxide. Omdat er geen manier is om te bewijzen dat de gevangen en opgeslagen koolstofdioxide niet zal lekken. Er is bijvoorbeeld een dorp in Afrika met een meer erin. Nadat de koolstofdioxide op de bodem van het meer lekte, stikten alle mensen en dieren in het dorp dood en verdween het hele dorp.
De waarde van koolstoftechnologie kan niet worden genegeerd
Momenteel is kosten het belangrijkste obstakel voor de implementatie van koolstofafvang- en opslagtechnologie, en verbeterd oliewinning is het belangrijkste gebied voor de wijdverbreide implementatie van deze technologie en de verlaging van de kosten. Wereldwijd bedragen koolstofdioxide -emissies dan 35 miljard ton per jaar, die bijna allemaal afkomstig zijn van steenkool, olie en aardgas. Volgens het International Energy Agency moeten, om het doel te bereiken om de opwarming van de aarde te beperken tot 2 graden Celsius, meer dan 100 koolstofafvang- en opslagprojecten moeten worden gebouwd tegen 2020, waardoor 270 miljoen ton koolstofdioxide per jaar wordt verminderd. Er zijn momenteel echter slechts 60 geplande of voorgestelde projecten, waarvan slechts 21 projecten zijn begonnen met de bouw of operatie. Er zijn 34 geplande of operationele koolstofafvang- en opslagprojecten buiten Noord -Amerika, waarvan de meeste zich in Azië en Australië bevinden. Volgens het Global Carbon Capture and Storage Institute heeft publieke oppositie tegen koolstofafvang- en opslagprojecten in Europese landen zoals Duitsland geleid tot een daling van het aantal projecten in Europa van 14 geplande projecten in 2011 tot 5 geplande projecten in 2014.
