Lisaks looduslikele vormidele lubavad tehnoloogiad siduda süsinikku otse õhust
Süsiniku sidumine on termin, mida kasutatakse süsinikdioksiidi atmosfäärist eemaldamise protsessi määratlemiseks. Loomulikult viiakse see protsess läbi taimede kasvatamisega fotosünteesi teel ning ookeani ja pinnase imendumisega.
Inimtegevus, nagu metsade raadamine, fossiilkütuste põletamine ja lubjakivi kasutamine tsemendi tootmiseks, on atmosfääri süsinikdioksiidi (CO2) taseme kiire kasvu peamised põhjused, mis aitavad kaasa globaalsele soojenemisele.
- Kümme kliimasoojenemise tagajärge tervisele
Igaüks on oma elu mingil hetkel sattunud keset arutelu globaalse soojenemise põhjuste ja tagajärgede üle. Nendes aruteludes räägitakse palju kasvuhooneefektist, süsinikdioksiidi (CO2) kontsentratsiooni suurenemise ohust atmosfääris ja vajadusest kasutada puhtamaid energiaallikaid, näiteks päikese- või tuuleenergiat. Kuid kas teadsite, et on olemas tehnoloogiaid, mis on võimelised süsinikku maa alla koguma ja säilitama? Lisaks toimub ka looduslik süsiniku sidumise protsess ja nende looduslike varude eest on vaja hoolitseda.
- Süsinikdioksiid: mis on CO2?
Kasvuhooneefekti vähendamiseks kinnitas Kyoto konverents 1997. aastal süsiniku sidumise mõiste, et piirata ja tagasi pöörata süsinikdioksiidi kogunemist atmosfääris. Kõige tavalisem süsiniku sidumise vorm on metsade looduslikult teostatav. Kasvufaasis vajavad puud arenemiseks väga suurt kogust süsinikku, fikseerides fotosünteesi abil atmosfäärist pärit süsivesikute kujul oleva süsinikdioksiidi, mis lõpuks viiakse puude rakuseina.
See looduslik süsiniku sidumise vorm aitab oluliselt vähendada süsinikdioksiidi hulka atmosfääris: iga hektar arenevat metsa suudab neelata 150 kuni 200 tonni süsinikku. Seetõttu on metsade hävitamine süsiniku sidumise peamine vaenlane, kuna puude raiumine soodustab taimede püütud CO2 eraldumist.
- Metsad: peamised ökosüsteemi teenuste pakkujad
Lisaks puudele ja metsadele, näiteks Amazonase, toimub ka ookeanides looduslikult süsiniku sidumine, mis seob süsinikku, et säilitada erinevate mereorganismide lupjumisprotsesse. Liigne süsiniku sisaldus atmosfääris aga häirib seda looduslikku imendumisprotsessi, põhjustades ookeanide hapestumist.
Looduslike süsiniku sidumisvahendite säilitamine on hädavajalik, et vältida Maa sattumist "püsivasse kasvuhooneefekti". Kunstliku süsinikdioksiidi kogumise ja sidumise tehnoloogiate uurimine ja uurimine on ka muid viise, mida on kasutatud õhusaaste keskkonnamõjude leevendamiseks.
Süsiniku sidumise tehnoloogiad
2010. aastal hakkas uus tehnoloogia CO2 kogumiseks ja eemaldamiseks otse välisõhust. Global termostaat (GT) - moodustatud Peter Eisenberger Graciela Chichilnisky ja Edgar Bronfman - arendab ja müüb mida tuntakse "süsiniku negatiivne" lahendus. See lahendus põhineb süsiniku eraldamisel välisõhust madalatel temperatuuridel ja kontsentratsiooniga umbes 400 miljondikku. Pärast CO Sellegipoolest saab seda eraldatud süsinikku transportida ja ladustada maa all, nagu ka tavapärase CCS-i püüdmise korral.
Traditsiooniline CCS? Süsiniku sidumine on tööstusharudele juba hästi teada. Alates 1930. aastast on mõned tööstusharud hakanud süsinikku siduma ja vähendama oma heitkoguseid enne, kui nad atmosfääri kokku puutuvad, st enne korstnatest lahkumist - erinevalt otse õhust kinni püüdvast tehnoloogiast.
See tehnoloogia, mida nimetatakse süsinikdioksiidi kogumiseks ja säilitamiseks (CCS) - mis põhineb neil traditsioonilistel tehnoloogiatel - on tekitanud nii palju spekulatsioone, et 2005. aastal avaldas valitsustevaheline kliimamuutuste komisjon (IPCC) eriaruande selle teema kohta kliimamuutuste leevendamisega seotud poliitikakujundajate, inseneride ja teadlaste parem teavitamine.
Ja lõppude lõpuks, milles see tehnoloogia seisneb? CCS-i assotsiatsiooni sõnul, mis on alates 2005. aastast propageerinud äritegevust sekvestreerimise ja säilitamise valdkonnas, on CCS tehnoloogia, mis suudab hõivata kuni 90% fossiilkütuste põletamisel tööstuslikes protsessides või elektrienergia tootmisel tekkivatest süsinikdioksiidi heitmetest.
Kuidas see töötab? CCS koosneb kolmest põhiosast: kogumine, transport ja ladustamine.
Süsiniku sidumine
Süsiniku sidumine, mida nimetatakse ka süsiniku sidumiseks, võib toimuda kolmel erineval viisil ja protsessis: järelpõletamine, eelpõletamine ja oksi-kütuse põletamine. Järelpõletamine kogub CO2 pärast fossiilkütuse õhuga põletamist lahusti abil, mis neelab ja eraldab CO2 teistest gaasidest. Eelpõletamine võtab CO2 kinni enne, kui põleb vedel, tahke või gaasiline kütus. Kütuseid töödeldakse kahes reaktoris, mille tulemuseks on süsinikdioksiid ja vesinik - viimast kasutatakse soojusgeneraatorina või süsinikdioksiidivaba energiana. Lõpuks koosneb hapnikukütuse põletamine primaarkütuse põletamisest õhu asemel hapnikuga, nii et saadud gaas koosneb peamiselt veeaurust ja CO2-st,hõlbustades süsiniku sidumist selle suurema kontsentratsiooni tõttu. Kuid see tehnika nõuab eelnevat hapniku eraldamist õhust.
Transport
Kogu see sidumisprotsess on tehtud selleks, et CO2 saaks kokku suruda ja transportida torujuhtmete kaudu - kasutades sama tehnoloogiat, mis juba maagaasi transpordib -, laevade, veoautode kaudu. CCS Association väidab, et miljoneid tonne veetakse aastas ärilistel eesmärkidel ning tuletab meelde, et on olemas märkimisväärne potentsiaal selle arengut infrastruktuuri.
Süsiniku ladustamine
Ja milline osa läheb CO2 maa alla? CO Kuna need geoloogilised koosseisud asuvad mitu kilomeetrit maa all, ladustatakse CO2 püsivalt atmosfäärist kaugel ja heitkoguste mõju oleks palju väiksem.
Vaadake CCS-i videot Zero Emissions Platform:
