什麼是碳捕集與封存?

什麼是碳捕集與封存?
歐盟國家已經同意CCS至關重要,但是進展緩慢。 歐文·漢弗萊斯(Owen Humphreys)/賓夕法尼亞州

能源技術研究所 最近報導,沒有碳捕集與封存(CCS),達到英國氣候變化目標的成本 會翻倍 每年約30億英鎊。 那麼它是怎樣工作的?

第一步是捕獲二氧化碳(CO2)是從發電廠燃燒化石燃料以及能源密集型工業過程(例如水泥廠或煉鋼廠)排放的。 這是減少二氧化碳排放的最可能的技術途徑2 排放,因為捕獲了CO2 即使可行,直接從空中直接運輸也會非常昂貴。

聯合2 使用專門設計的化學品(例如胺,氨和其他吸附劑(吸收劑材料))將其與發電廠煙囪中排出的其他氣體分開。 首先,捕獲步驟可以去除大約90%的CO2 發出並代表 約70% 總成本(每噸二氧化碳35-60英鎊)2)。 這個過程並不是什麼新鮮事物-在石油和天然氣領域已經使用了很多年,但尚未大規模部署。

一旦CO2 被捕穫後,必須將其從源傳輸到存儲。 短期內通過管道運輸和運輸被視為主要選擇。 但是,在英國進行商業規模的部署將需要廣泛的管道網絡。 這就提出了一個非常重要的問題,我們是否可以將現有的天然氣管道(尤其是海上天然氣管道)再利用進行CCS操作? 如果不修改現有基礎架構,這是不可能的。 捕獲的CO中存在的雜質會腐蝕管道2 是潛在的風險。 因此,在CO方面還有更多工作要做2 運輸基礎設施和替代管道材料。

騰空而起

最後是CO2 被永久存儲。 目前,深部地質構造被認為是固碳最有希望的地點。 通過利用地下深處自然產生的高壓和高溫,CO2 可以防止通過不同的捕獲機制逃逸到表面。 隨著時間的推移,它們彼此交互的方式提高了所存儲CO的穩定性2。 例如,一百萬噸的二氧化碳2 每年都存放在 Sleipner項目 自從1996開始在北海運行以來。 雖然超過30年,2 還注入了地質構造以幫助 提高采油率.

無論如何,任何CCS項目的重要因素都是要確保存儲的CO2 保持封閉狀態,不發生滲漏。 可以從天然氣和石油勘探中常規應用的方法中獲得各種經過驗證的監視系統。 實驗室實驗和一氧化碳自然排放量的研究2,例如來自地熱地區的,也用於評估任何潛在的環境影響。 但是,最重要的是,準確選擇存儲地點是消除洩漏可能性的關鍵。 然後將其與可靠的監視技術相匹配,以迅速檢測到任何洩漏並允許任何需要的反應。

不只是存儲它,使用它

如今,人們越來越有興趣利用捕獲的CO2。 更好地利用二氧化碳2 (目前僅佔年度排放量的0.5%)將建立新的業務市場,並減少對長期存儲的需求。 當前正在解決幾個技術問題,這些問題將允許新的化學,光化學,電化學,重整,生物和無機方法轉化和使用捕獲的CO2 變成有用的東西 關於創新CO的大量研究2 用途來自食品工業和石油天然氣行業。 最終,成功將取決於技術是否可以減少二氧化碳2 產生商業上可行的產品,例如石油,化學藥品,化肥和燃料。


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最近, 天創公司 在美國(BP和ConocoPhillips的合資企業)已經開始運營世界上第一個商業廣告 CO2 捕集與利用廠 在世界上。 使用低成本的化學原料捕獲和礦化一氧化碳2 轉化成有價值的負碳產品(例如鹽酸和碳酸氫鈉),有望去除300,000噸二氧化碳2 每年從一家水泥廠獲得,並創造200職位。

國際能源署 強調了CCS是緩解全球CO的關鍵2 排放。 但是部署仍然很慢, 只有少數 目前正在運營的商業項目。 談話

關於作者

機械,工藝和能源工程研究所所長Mercedes Maroto-Valer 赫瑞瓦特大學; 研究員Aimaro Sanna, 赫瑞瓦特大學; 林志偉,研究助理, 赫瑞瓦特大學; 地質學研究人員Giorgio Caramanna 赫瑞瓦特大學; 劉琦,博士後, 赫瑞瓦特大學和化學工程的博士後研究員Yolanda Fernandez-Diez, 赫瑞瓦特大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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