Mi lenne, ha lehetséges lenne az összes káros szennyező anyag kiszívása a levegőből, hogy ne legyen ilyen kellemetlen? Mi lenne, ha ezeket a légköri szennyező anyagokat is vissza lehetne konvertálni fosszilis tüzelőanyagokká vagy esetleg ökológiabarát bioüzemanyagokká? Miért lehetne sokkal kevésbé aggódni a szmog, a légzőszervi betegségek és a gázok magas koncentrációjának a bolygóra gyakorolt hatásai miatt.
Ez a szén-dioxid-leválasztás alapja, egy viszonylag új koncepció, ahol a szén-dioxidot olyan pontforrásokon fogják fel, mint gyárak, földgázüzemek, üzemanyaggyárak, nagyobb városok vagy bármely más olyan hely, ahol ismert, hogy nagy CO 2 -koncentráció található. . Ezt a szén-dioxidot későbbi felhasználásra tárolhatják, bioüzemanyagokká alakíthatják, vagy egyszerűen visszahelyezhetik a Földbe, hogy ne kerüljön be a légkörbe.
Leírás:
Sok más közelmúltbeli fejleményhez hasonlóan, a szén-dioxid-leválasztás is része egy új eljáráskészletnek, amelyet együttesen geo-műszaki néven neveznek. Ezen eljárások célja az éghajlat megváltoztatása a globális felmelegedés hatásainak ellensúlyozására, általában az egyik legfontosabb üvegházhatású gáz megcélzása révén. A technológia egy ideje létezik, de csak az utóbbi években javasolták azt az éghajlatváltozás elleni küzdelem eszközeként is.
Jelenleg a szén-dioxid-leválasztást leggyakrabban azokban az üzemekben alkalmazzák, amelyek fosszilis tüzelőanyagok égetésére támaszkodnak villamos energia előállítására. Ezt a folyamatot három alapvető módszer egyikén hajtják végre - utóégetés, előégetés és oxigén-tüzelőanyag-égetés. Az utóégetés magában foglalja a szén-dioxid eltávolítását a fosszilis tüzelőanyag elégetése után, és égéstermékgá történő átalakításával, amely szén-dioxidból, vízgőzből, kén-dioxidokból és nitrogén-oxidból áll.
Amikor a gázok füstcsonkon vagy kéményen keresztül haladnak, a szén-dioxidot egy „szűrő” fogja fel, amely valójában oldószerekből áll, amelyeket a CO2 és a vízgőz elnyelésére használnak. Ez a technika abban az esetben hatékony, ha az ilyen szűrőket utólag fel lehet szerelni az idősebb üzemekbe, elkerülve ezzel a költséges erőmű nagyjavításának szükségességét.
Előnyök és kihívások:
Ezeknek a folyamatoknak az eredményei eddig biztatóak - amelyek büszkélkedhetnek azzal a lehetőséggel, hogy a szén-dioxid akár 90% -át eltávolíthatják a kibocsátásokból (az üzem típusától és az alkalmazott módszertől függően). Aggodalmak vannak azonban amiatt, hogy ezeknek a folyamatoknak egy része növeli az erőművek összköltségét és energiafogyasztását.
Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület (IPCC) 2005. évi jelentése szerint a többletköltségek a szénerőműveknél 24–40%, a földgázüzemek esetében 11–22% és a szén alapú gázosítási kombinált ciklus esetében 14–25%. rendszereket. A kiegészítő energiafogyasztás szintén növeli a kibocsátás mértékét.
Ezen felül, bár a CC műveletek drasztikusan csökkentik a szén-dioxidot, addig más szennyező anyagokat is hozzáadhatnak a levegőhöz. A fajta szennyező anyagok mennyisége a technológiától függ, és az ammóniától és a nitrogén-oxidoktól (NO és NO²) a kén-oxidokig és kén-oxidokig (SO, SO 2, SO 3, S 2 O, S 2 O 3 stb.) Terjedhet. A kutatók azonban új technikákat fejlesztenek ki, amelyek reményük szerint csökkentik mind a költségeket, mind a fogyasztást, és nem termelnek további szennyező anyagokat.
Példák:
A szén-dioxid-leválasztó folyamat jó példája a Petro Nova projekt, egy textil széntüzelésű erőmű. Ezt az üzemet az Egyesült Államok Energiaügyi Tanszéke (DOE) 2014-ben kezdte megújítani, hogy a világ legnagyobb égés utáni szén-dioxid-leválasztási művelete befogadható legyen.
A DOE becslései szerint a szűrőkből, amelyek elfogják a kibocsátást, és az infrastruktúrából, amely visszajuttatja azokat a Földbe, ez a művelet képes 1,4 millió tonna szén-dioxid elnyelésére.2 amelyet korábban a levegőbe engedtek volna.
Előégetés esetén a CO2-t csapdába ejtik, mielőtt még a fosszilis tüzelőanyagot elégetik. Ebben az esetben a szén, olaj vagy földgáz tiszta oxigénben melegül, amelynek eredményeként szén-monoxid és hidrogén keverék keletkezik. Ezt a keveréket katalitikus átalakítóban kezelik gőzzel, amely több hidrogént és szén-dioxidot termel.
Ezeket a gázokat ezután egy lombikba táplálják, ahol aminnal kezelik (amely kötődik a szén-dioxiddal, de nem hidrogénnel); az elegyet ezután melegítik, és a szén-dioxid megemelkedik, ahol összegyűjthető. A végső folyamatban (oxigén-tüzelőanyag elégetése) a fosszilis tüzelőanyagot oxigénben égetik el, amelynek eredményeként gőz és gőz keveréke keletkezik. A gőzt és a szén-dioxidot hűtéssel és a gázáram sűrítésével választják el, és elválasztásuk után a szén-dioxidot eltávolítják.
A szén-dioxid-leválasztás további erőfeszítései között szerepel a városi struktúrák építése speciális eszközökkel a szén-dioxid levegőből történő kivonására. Erre példa a Torre de Especialidades Mexikóvárosban - egy kórház, amelyet egy 2500 m²-es homlokzat vesz körül, amely Prosolve370e-ből áll. A berlini székhellyel rendelkező Elegant Embellishments cég tervezte ezt a speciális alakú homlokzatot a rácsokon keresztül a levegő irányításához, és a szmog kiszűrésére kémiai folyamatokra támaszkodik.
A kínai Phoenix-tornyokat - a kínai Wuhan-i toronysorozat tervezett projektjét (amely szintén a világ legmagasabb szintje lesz) - várhatóan szén-dioxid-leválasztó művelettel látják el. A tervezők azon elképzelésének részeként, hogy látványosan magas és fenntartható épületet hozzanak létre, ide tartoznak a speciális bevonatok az építmények külső részén, amelyek kiszorítják a szén-dioxidot a helyi városi levegőből.
Aztán ott van a „műfák” elnevezése, amelyet Klaus Lackner, a Columbia Egyetem Földmérnöki és Környezetmérnöki Tanszékének professzora terjesztett elő. A nátrium-karbonátot tartalmazó gyantával bevont műanyag előlapokból áll - amelyek szén-dioxiddal kombinálva nátrium-hidrogén-karbonátot (más néven sütő szóda) hoznak létre - ezek a „fák” ugyanolyan módon fogyasztják a szén-dioxidot, mint az igazi fák.
Ugyanezen technológia költséghatékony változata, amelyet a tengeralattjárókban és az űrhajókban a levegőből a só eltávolításához használnak, majd a szárnyokat vízzel megtisztítják, amely a nátrium-hidrogén-karbonáttal kombinálva olyan oldatot eredményez, amely könnyen bioüzemanyagré alakítható.
A szén-dioxid-leválasztás folyamata minden esetben annak kiderítése, hogy miként lehet eltávolítani a káros szennyező anyagokat a levegőből az emberiség lábnyomának csökkentése érdekében. A tárolás és az újrafelhasználás szintén bekerül az egyenletbe abban a reményben, hogy a kutatók számára több idő áll rendelkezésre alternatív energiaforrások kifejlesztésére.
Sok érdekes cikket írtunk a szén-dioxid-leválasztásról itt a Space Magazine-ban. Itt van: Mi a szén-dioxid ?, Mi okozza a légszennyezést? Mi történik, ha mindent égünk?, Globális felmelegedés-figyelés: Hogyan szivárog a szén-dioxid az egész földön, és a világnak szüksége van-e a közel nulla szén-dioxid-kibocsátásra?
A szén-dioxid-leválasztó működésével kapcsolatos további információkért nézze meg ezt a videót a szén-dioxid-leválasztó és -tároló szervezetből:
Ha további információt szeretne a Földről, olvassa el a NASA Földön található Naprendszer-felfedezési útmutatóját. És itt található egy link a NASA Föld Megfigyelő Intézetéhez.
A csillagászat szereplői is vannak a Föld bolygóról és az éghajlatváltozásról. Hallgassa meg itt: 51. epizód: Föld, 308. epizód: klímaváltozás.
Forrás:
- Wikipedia - Szén-dioxid-leválasztás és -tárolás
- Szén-dioxid-leválasztó tároló szövetség - Mi a CCS?
- Zöld tények - szén-dioxid-leválasztás és -tárolás
- Globális CCS Intézet - Mi a CCS?
