Cách thức hoạt động của quá trình thu giữ carbon

Jul 09 2008
Chúng tôi biết rằng chúng tôi thúc đẩy sự nóng lên toàn cầu bằng lượng khí thải carbon của chúng tôi. Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể thu giữ tất cả các-bon đó và cất giữ chúng ở một nơi an toàn? Chà, chúng ta có thể.
Hơi nước và khói được thải ra từ một nhà máy nhiệt điện than ở Anh. Xem thêm hình ảnh khoa học xanh.

Hãy tưởng tượng một viễn cảnh mà một siêu thiên tài độc ác tìm ra cách hút hết oxy trong không khí, sau đó chôn xuống đất. Nghe giống như nội dung của truyện tranh? Vâng, vâng, nếu chúng ta đang nói về oxy. Nhưng các nhà khoa học đang nghiên cứu một cách để làm điều đó với carbon dioxide. Tại sao phải thu khí cacbonic từ không khí? Để chống lại sự nóng lên toàn cầu .

Carbon dioxide (CO2) là một loại khí tự nhiên cho phép ánh sáng mặt trời chiếu tới Trái đất nhưng cũng ngăn một số nhiệt lượng của mặt trời bức xạ trở lại không gian, do đó làm ấm hành tinh. Các nhà khoa học gọi sự ấm lên này là hiệu ứng nhà kính . Khi hiệu ứng này xảy ra một cách tự nhiên, nó làm Trái đất ấm lên đủ để duy trì sự sống. Trên thực tế, nếu chúng ta không có hiệu ứng nhà kính, hành tinh của chúng ta sẽ có nhiệt độ trung bình là âm 22 độ F (âm 30 độ C) [nguồn: UNEP ]. Chắc chắn, trượt tuyết có thể tuyệt vời, nhưng tất cả chúng ta sẽ quá chết để tận hưởng nó.

Đúng vậy, carbon dioxide và hiệu ứng nhà kính là cần thiết để Trái đất tồn tại. Nhưng những phát minh của con người như nhà máy điện và phương tiện giao thông, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, thải thêm CO2 vào không khí. Bởi vì chúng ta đã thêm (và tiếp tục bổ sung) lượng carbon dioxide này vào khí quyển, nên lượng nhiệt tích trữ trên Trái đất nhiều hơn, khiến nhiệt độ của hành tinh từ từ tăng lên, một hiện tượng được gọi là hiện tượng ấm lên toàn cầu .

Carbon dioxide không phải là khí nhà kính (GHG) duy nhất. Những chất khác bao gồm hơi nước , mêtan, oxit nitơ, hydrofluorocarbon, perfluorocarbon và lưu huỳnh hexafluoride. Các nhà khoa học ước tính rằng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu do các hoạt động của con người đã tăng 70% từ năm 1970 đến năm 2004. Riêng lượng khí thải carbon dioxide đã tăng 80% trong cùng thời kỳ [nguồn: IPCC ]. Nhiều nhà nghiên cứu tin rằng quá trình thu giữ và lưu trữ carbon có thể giúp chúng ta giảm con số này xuống mức lành mạnh.

Việc thu giữ C arbon liên quan đến việc bẫy carbon dioxide tại nguồn phát thải của nó, vận chuyển nó đến một vị trí lưu trữ (thường là sâu dưới lòng đất) và cô lập nó. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể hấp thụ CO2 dư thừa ngay từ nhà máy điện, tạo ra năng lượng xanh hơn.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét một số phương pháp thu giữ và lưu trữ carbon hiện có và mới nổi. Làm thế nào một thiết bị có thể lấy CO2 ra khỏi không khí? Và nó được lưu trữ ở đâu trên thế giới? Hãy đọc để tìm hiểu.

Nội dung
  1. Trapping Carbon Dioxide: Công nghệ thu giữ carbon
  2. Vận chuyển Carbon Dioxide
  3. Lưu trữ carbon
  4. Mối quan tâm về lưu trữ carbon

Trapping Carbon Dioxide: Công nghệ thu giữ carbon

Khói và hơi nước bốc ra từ trạm phát điện ở New York

Chụp carbon thực sự đã được sử dụng trong nhiều năm. Các ngành công nghiệp dầu khí đã sử dụng thu hồi carbon trong nhiều thập kỷ như một cách để tăng cường thu hồi dầu và khí đốt [nguồn: CSS ]. Chỉ gần đây, chúng tôi mới bắt đầu nghĩ đến việc thu giữ carbon vì lý do môi trường.

Hiện tại, hầu hết các nghiên cứu tập trung vào việc thu giữ carbon tại các nhà máy năng lượng chạy bằng nhiên liệu hóa thạch, nguồn phát thải phần lớn khí CO2 do con người tạo ra. Nhiều nhà máy điện trong số này dựa vào than để tạo ra năng lượng, và việc đốt than thải ra khí CO2. Một số nhà nghiên cứu hình dung ra một tương lai nơi tất cả các nhà máy điện mới sử dụng thu giữ carbon.

Có ba bước chính để thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) - bẫy và tách CO2 khỏi các khí khác, vận chuyển CO2 đã thu giữ này đến vị trí lưu trữ và lưu giữ CO2 đó ở xa khí quyển (dưới lòng đất hoặc sâu trong đại dương) . Hãy cùng xem xét chi tiết hơn về quy trình đặt bẫy và tách:

Carbon được lấy từ nguồn nhà máy điện theo ba cách cơ bản - đốt sau, đốt trước và đốt nhiên liệu oxy. Nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch tạo ra năng lượng bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ hoặc khí đốt tự nhiên), tạo ra nhiệt năng biến thành hơi nước . Hơi nước đó làm quay một tuabin nối với máy phát điện . Chúng tôi gọi là quá trình làm quay quá trình đốt cháy tuabin .

Với quá trình thu giữ carbon sau đốt , CO2 sẽ được giữ lại sau khi nhiên liệu hóa thạch được đốt cháy. Quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch tạo ra một thứ gọi là khí thải, bao gồm CO2 , hơi nước, lưu huỳnh dioxit và nitơ oxit. Trong quá trình sau đốt, CO2 được tách ra và thu giữ từ khí thảiđó là kết quả của quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Quy trình này hiện đang được sử dụng để loại bỏ CO2 khỏi khí tự nhiên. Lợi ích lớn nhất khi sử dụng quy trình này là nó cho phép chúng tôi trang bị thêm cho các nhà máy điện cũ hơn, bằng cách thêm một "bộ lọc" giúp giữ CO2 khi nó di chuyển lên ống khói hoặc ống khói. Bộ lọc này thực chất là một dung môi hấp thụ carbon dioxide. Dung môi sau đó có thể được đun nóng, sẽ giải phóng hơi nước và để lại một dòng CO2 đậm đặc. Việc thu giữ carbon sau đốt có thể ngăn 80 đến 90% lượng khí thải carbon của nhà máy điện xâm nhập vào khí quyển [nguồn: GreenFacts ]. Nhưng quá trình sau đốt cần nhiều năng lượng để nén khí đủ vận chuyển.

Với quá trình thu giữ carbon trước , CO2 bị giữ lại trước khi nhiên liệu hóa thạch được đốt cháy. Điều đó có nghĩa là CO2 bị giữ lại trước khi nó bị pha loãng bởi các khí thải khác. Than, dầu hoặc khí tự nhiên được đốt nóng trong oxy nguyên chất, tạo ra hỗn hợp cacbon monoxit và hydro. Hỗn hợp này sau đó được xử lý trong một bộ chuyển đổi xúc tác với hơi nước, sau đó tạo ra nhiều hydro hơn, cùng với carbon dioxide. Các khí này được dẫn vào đáy bình. Các khí trong bình sẽ bắt đầu bay lên một cách tự nhiên, vì vậy một chất hóa học gọi là aminđược đổ vào đầu. Amin liên kết với CO2, rơi xuống đáy bình. Hydro tiếp tục bay lên, đi lên và ra khỏi bình. Tiếp theo, hỗn hợp amin / CO2 được đun nóng. CO2 tăng lên phía trên để thu gom, và amin giảm xuống phía dưới để tái sử dụng [nguồn: Allen ]. Hydro dư thừa cũng có thể được sử dụng cho các quá trình sản xuất năng lượng khác.

Quá trình thu hồi carbon trước đốt cháy đã được sử dụng cho khí tự nhiên và cung cấp nồng độ CO2 cao hơn nhiều so với sau quá trình đốt cháy. Quy trình precombustion có chi phí thấp hơn, nhưng nó không phải là một trang bị thêm cho các máy phát điện nhà máy điện cũ hơn. Cũng như sau quá trình đốt cháy, thu giữ carbon tiền cháy nổ có thể ngăn 80 đến 90% lượng khí thải của nhà máy điện xâm nhập vào khí quyển [nguồn: GreenFacts ].

Với việc thu giữ carbon đốt cháy nhiên liệu oxy , nhà máy điện đốt cháy nhiên liệu hóa thạch trong oxy. Điều này dẫn đến một hỗn hợp khí bao gồm chủ yếu là hơi nước và CO2. Hơi nước và khí cacbonic được tách ra bằng cách làm lạnh và nén dòng khí. Oxy cần thiết cho kỹ thuật này làm tăng chi phí, nhưng các nhà nghiên cứu đang phát triển các kỹ thuật mới với hy vọng giảm chi phí này. Quá trình đốt cháy nhiên liệu oxy có thể ngăn chặn 90% lượng khí thải của nhà máy điện xâm nhập vào khí quyển [nguồn: GreenFacts ].

Sau khi carbon được thu giữ, nó được vận chuyển đến vị trí lưu trữ như thế nào? Hãy đọc để tìm hiểu.

Sử dụng tính năng chụp carbon cho ô tô không phát thải

Các nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ Georgia cho rằng họ đã tìm ra cách để tạo ra một chiếc ô tô không khí thải - một loại ô tô không sử dụng nhiên liệu hóa thạch và khí thải carbon dioxide. Họ hình dung những chiếc ô tô chạy bằng hydro với bộ xử lý tích hợp để tách hydro và CO2. Hydro tái chế sẽ tiếp tục cung cấp năng lượng cho xe, trong khi CO2 sẽ được lưu trữ ở dạng lỏng cho đến khi được loại bỏ tại trạm tiếp nhiên liệu. Các nhà nghiên cứu đang thực hiện một chiến lược dài hạn trong đó động cơ của ô tô cũng sẽ tái chế CO2, tạo ra một hệ thống vòng kín [nguồn: Georgia Tech ].

Vận chuyển Carbon Dioxide

Sau khi carbon dioxide (CO2) được thu giữ, bước tiếp theo là vận chuyển nó đến nơi lưu trữ. Phương thức vận chuyển CO2 hiện nay là thông qua đường ống. Đường ống đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ và một lượng lớn khí, dầu và nước chảy qua đường ống mỗi ngày. Đường ống dẫn carbon dioxide là một phần hiện có của cơ sở hạ tầng Hoa Kỳ - trên thực tế, có hơn 1.500 dặm (2.414 km) đường ống dẫn khí CO2 ở Hoa Kỳ ngày nay, phần lớn là để tăng cường sản xuất dầu [nguồn: IPCC ]. Bạn có thể đặt đường ống ở bất cứ đâu - dưới lòng đất hoặc dưới nước - với độ sâu từ vài feet đến một dặm.

Một đường ống dẫn CO2 thường bắt đầu từ nguồn bắt giữ và đi thẳng đến nơi lưu trữ - mặc dù, trong một số trường hợp, nó có thể di chuyển hết mức có thể trong đường ống, sau đó chuyển sang tàu chở dầu hoặc tàu để kết thúc hành trình. Tất cả phụ thuộc vào nguồn, đường ống dẫn và nơi lưu trữ được đặt ở đâu. Cả khu vực nhà nước và tư nhân đều có thể sở hữu đường ống dẫn.

Đường ống có thể vận chuyển CO2 ở ba trạng thái: khí, lỏng và rắn. CO2 rắn thường được gọi là đá khô , và việc vận chuyển CO2 ở dạng rắn không hiệu quả về chi phí. Các đường ống thường vận chuyển carbon dioxide ở trạng thái khí của nó. Một máy nén "đẩy" khí qua đường ống. Đôi khi một đường ống sẽ có các máy nén ngắt quãng để giữ cho khí di chuyển. CO2 phải sạch (không chứa hydro sunfua) và khô. Nếu không, nó có thể ăn mòn một đường ống điển hình, được làm bằng thép cacbon mangan. Cho đến nay, không có tiêu chuẩn nào về "chất lượng đường ống" carbon dioxide, nhưng các chuyên gia nói rằng đường ống được xây dựng từ thép không gỉ sẽ giảm nguy cơ bị ăn mòn. Tuy nhiên, điều này có thể không kinh tế, vì chúng tôi sẽ phải xây dựng các đường ống dẫn hoàn toàn mới chỉ dành cho CO2.

Tai nạn với đường ống là rất hiếm, như chúng ta đã thấy trong nhiều thập kỷ sử dụng. Chỉ có 12 vụ rò rỉ đường ống dẫn khí CO2 xảy ra từ năm 1986 đến năm 2006, không có báo cáo thương tích về người. Ngược lại với đường ống dẫn khí đốt tự nhiên và chất lỏng nguy hiểm, nơi có hơn 5.000 vụ tai nạn và 107 người chết trong cùng thời kỳ [nguồn: Parfomak ]. Tất nhiên, một lý do hiếm khi xảy ra tai nạn đường ống dẫn khí carbon dioxide là vì chúng ta không thực sự có nhiều đường ống dẫn khí CO2 đang được sử dụng. Tai nạn có thể sẽ gia tăng khi số lượng đường ống tăng lên. Tuy nhiên, vì CO2 không mùi và không màu nên việc thêm mùi vào khí có thể giúp phát hiện rò rỉ. Bất chấp điều đó, các chuyên gia khuyến nghị nên xây dựng đường ống ở những khu vực dân cư thấp để giảm thiểu tác động.

Chi phí đường ống dao động tùy thuộc vào lộ trình của đường ống (qua các khu vực tắc nghẽn nặng, vùng núi, ngoài khơi). Cũng có thể vận chuyển carbon dioxide dưới dạng chất lỏng, sử dụng tàu hoặc xe tải chở dầu. CO2 lỏng yêu cầu áp suất thấp và nhiệt độ thấp liên tục, vì vậy các thùng hàng cần được điều áp và làm lạnh. Bạn có thể tự hỏi điều gì sẽ xảy ra nếu một con tàu hoặc xe tải chở một bình CO2 bị tai nạn. Thật không may, không có nhiều dữ liệu về chủ đề này, nhưng chúng ta biết có nguy cơ ngạt thở nếu một lượng lớn CO2 thoát vào khí quyển. Cũng như đối với các bể vận chuyển khí tự nhiên và các vật liệu nguy hiểm khác, việc xây dựng tốt là điều quan trọng. Đó, và lái xe tốt.

Tiếp tục đọc để tìm hiểu cách carbon dioxide có thể được lưu trữ dưới lòng đất hoặc dưới nước.

Cứu hành tinh - Đừng ợ

Vào tháng 4 năm 2008, một công ty có tên là EV-EON đã bùng nổ tại London với một sản phẩm tuyệt vời - nước đóng chai thiết kế riêng, có ga với CO2 thu được từ các nhà máy nhiệt điện than. Trước khi bạn chạy ra ngoài mua nước thân thiện với trái đất của riêng mình để gây ấn tượng với bạn bè, chúng tôi nên nói với bạn rằng "sản phẩm" đã được phát hành vào ngày 1 tháng 4. Đúng vậy, nước EV-EON là một trò đùa Cá tháng Tư, được thiết kế để thu hút sự chú ý vấn đề gây tranh cãi về thu giữ và lưu trữ carbon.

Lưu trữ carbon

Một kỹ sư xem xét hoạt động của nhà máy lưu trữ CO2 dưới lòng đất đầu tiên của Đức

Sau khi chúng tôi thu thập và vận chuyển tất cả carbon dioxide (CO2) đó, chúng tôi sẽ cần một nơi nào đó để đặt nó. Nhưng ở đâu? Trong một số loại đơn vị lưu trữ khổng lồ? Một chiếc xe tăng khổng lồ ngoài sa mạc? Liệu chúng ta có cần thêm các bãi chôn lấp để chứa chất thải CO2 của mình không?

Đừng lo lắng, câu trả lời cho tất cả những câu hỏi đó là "không." Có hai nơi chúng tôi đã tìm thấy để lưu trữ CO2 - dưới lòng đất và dưới nước . Trên thực tế, dự án ước tính rằng hành tinh này có thể lưu trữ tới 10 nghìn tỷ tấn carbon dioxide. Điều này sẽ cho phép lưu trữ 100 năm toàn bộ khí thải do con người tạo ra [nguồn: Science Daily ]. (Mặc dù rõ ràng là chúng ta sẽ tồn tại lâu hơn thế nhiều.)

Đầu tiên, chúng ta sẽ nói về lưu trữ ngầm . Áp suất được tìm thấy sâu dưới lòng đất khiến CO2 hoạt động giống chất lỏng hơn là khí. Bởi vì nó có thể thấm vào các không gian trong đá xốp, một lượng lớn CO2 có thể được lưu trữ trong một khu vực tương đối nhỏ. Lưu trữ dưới lòng đất, còn được gọi là cô lập địa chất , đã được các ngành công nghiệp dầu khí sử dụng để khai thác thêm dầu hoặc khí từ các hồ chứa đã cạn kiệt. Các hồ chứa dầu và khí đốt rất thích hợp để lưu trữ CO2 vì chúng bao gồm các lớp đá xốp đã giữ lại dầu và khí trong nhiều năm. Quá trình cô lập địa chất liên quan đến việc bơm CO2 vào các thành tạo đá ngầm bên dưới Trái đấtbề mặt. Các hồ chứa tự nhiên này có các tảng đá bên trên tạo thành một con dấu, giữ cho khí được chứa. Tuy nhiên, có thể có rủi ro đối với lưu trữ ngầm và chúng ta sẽ thảo luận về những rủi ro đó sau.

Các thành tạo bazan (đá núi lửa) cũng tỏ ra thích hợp để lưu trữ CO2. Trên thực tế, đá bazan là một trong những loại đá phổ biến nhất trong vỏ Trái đất - ngay cả đáy đại dương cũng được tạo thành từ đá bazan [nguồn: USGS ]. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng khi họ bơm CO2 vào đá bazan, cuối cùng nó sẽ biến thành đá vôi - về cơ bản chuyển thành đá. Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương ở Bang Washington hiện có một nhóm chuyên điều hành một dự án thí điểm để kiểm tra lưu trữ carbon bazan [nguồn: MSNBC ].

Một dự án khác, có tên CO2 Sink, đang thử nghiệm sự cô lập địa chất ở một địa điểm gần Berlin, Đức. Dự án bắt đầu vào năm 2004 nhằm mục đích tạo ra một tiêu chuẩn cho việc phun CO2. Sau khi bơm CO2 vào một hồ chứa đá sa thạch, các nhà khoa học sẽ tích cực nghiên cứu khu vực này về tính toàn vẹn và an toàn lâu dài, những lo ngại về rò rỉ và chuyển động của CO2 trong hồ chứa [nguồn: CO2Sink ]. Ngoài ra, mỏ khí Sleipner ngoài khơi Na Uy đã bơm carbon dioxide vào đáy biển từ năm 1996 [nguồn: Solomon ].

Ngoài việc lưu trữ dưới lòng đất, chúng tôi cũng đang xem xét đại dương để lưu trữ CO2 vĩnh viễn. Một số chuyên gia khẳng định rằng chúng ta có thể đổ CO2 trực tiếp vào đại dương một cách an toàn - với điều kiện chúng ta thải nó ở độ sâu hơn 11.482 feet (3500 mét). Ở những độ sâu này, họ cho rằng CO2 sẽ nén lại thành một chất lỏng và sẽ rơi xuống đáy đại dương. Việc lưu trữ carbon trong đại dương phần lớn chưa được kiểm tra, và có nhiều lo ngại về sự an toàn của sinh vật biển và khả năng carbon dioxide cuối cùng sẽ quay trở lại môi trường. Để biết thêm thông tin về chủ đề này, hãy đọc Chúng ta có thể chôn vùi vấn đề CO2 trong đại dương không? .

Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét chi tiết hơn một số mối quan tâm này và tìm hiểu xem liệu thu giữ và lưu trữ carbon có phải là giải pháp khả thi cho tương lai của chúng ta hay không.

Có điều gì mà baking soda không thể làm được không?

Một lựa chọn nữa để lưu trữ carbon dioxide dư thừa, kỳ lạ thay, baking soda. Một công ty có tên SkyMine đã và đang làm điều đó. Khi họ cô lập CO2 từ các khí và sản phẩm phụ khác, SkyMine sẽ bơm nó với muối và nước (natri hydroxit). Phản ứng hóa học này tạo thành muối nở - một hợp chất hữu ích cho mọi thứ, từ nướng một chiếc bánh thơm ngon đến đánh răng. Để tìm hiểu thêm về baking soda và dự án SkyMine, hãy xem bài viết Baking Soda có thể cứu môi trường không? .

Mối quan tâm về lưu trữ carbon

Một biển báo nguy hiểm cảnh báo du khách về mức độ cao của carbon dioxide gần Hồ Móng ngựa ở California. Khí chết người được tạo ra bởi magma nóng chảy bốc lên bề mặt trái đất.

Mặc dù thu giữ và lưu trữ carbon có vẻ như là một giải pháp thần kỳ, nhưng không phải là không có mối quan tâm hoặc tranh cãi. Để bắt đầu, điều quan trọng cần nhớ là thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) không phải là giấy phép để tiếp tục thải CO2 vào khí quyển. Chúng ta cần sử dụng CCS bên cạnh các nỗ lực giảm phát thải khác. Tuy nhiên, CCS cung cấp một cách để làm sạch các nhà máy điện hiện có của chúng tôi.

Những người phản đối CCS tin rằng, mặc dù nó có thể khả thi, nhưng trọng tâm là sai. Họ cho rằng chúng ta nên tìm ra những cách để cai nghiện nhiên liệu hóa thạch thay vì dành thời gian và tiền bạc cho những cách tiếp tục sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Theo tổ chức môi trường Greenpeace , việc triển khai rộng rãi CCS thậm chí không thể thực hiện được cho đến ít nhất là năm 2030.

Một nhược điểm khác? Các công nghệ CCS hiện tại thực sự cần rất nhiều năng lượng để thực hiện và chạy - lên đến 40% công suất của một trạm phát điện [nguồn: Greenpeace ]. Ngoài ra, nếu chúng tôi vận chuyển CO2 đã bị thu giữ bằng xe tải hoặc tàu thủy, những phương tiện đó sẽ yêu cầu nhiên liệu. Và, việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch là nguyên nhân khiến chúng ta rơi vào tình trạng khó khăn này ngay từ đầu.

Việc tạo ra một nhà máy điện hỗ trợ CCS cũng đòi hỏi rất nhiều tiền. Ví dụ, Hoa Kỳ có dự án CCS của riêng mình trong các hoạt động. FutureGen hy vọng sẽ xây dựng nhà máy điện không khí thải đầu tiên chạy bằng nhiên liệu than. Mục tiêu của nó là tạo ra một nhà máy điện chạy bằng than nhưng lưu trữ lượng khí thải carbon dưới lòng đất. Nhà máy sẽ cung cấp điện cho 150.000 ngôi nhà và tạo ra 275 megawatt điện [nguồn: FutureGen ]. Các quan hệ đối tác tư nhân và tiền liên bang đã giúp hỗ trợ dự án. Nhưng Tổng thống Bush đã rút lại sự ủng hộ khi chi phí dự kiến ​​lên tới 1,8 tỷ USD. Chính phủ đã đầu tư 50 triệu đô la vào dự án khi thu được sự ủng hộ của mình [nguồn: Wald ]. FutureGen tiếp tục tìm kiếm nguồn tài trợ tư nhân và liên bang ngày nay.

Tuy nhiên, mối quan tâm lớn nhất với CCS là rủi ro môi trường. Điều gì xảy ra nếu khí cacbonic bị rò rỉ ra ngoài lòng đất? Chúng tôi thực sự không thể trả lời câu hỏi này. Bởi vì quá trình này rất mới, chúng tôi không biết tác dụng lâu dài của nó. Tuy nhiên, những người ủng hộ chỉ ra mỏ khí Sleipner, đã hoạt động hơn 10 năm mà không có bất kỳ sự rò rỉ ngầm nào có thể phát hiện được.

Điều gì sẽ xảy ra nếu khí cacbonic bị rò rỉ ra ngoài đại dương? Chúng tôi có một chút kiến ​​thức về vấn đề này. Năm 1986, một vụ phun trào núi lửa tự nhiên thải khí carbon dioxide từ một hồ nước ở Cameroon đã giết chết gần 2.000 người. Họ chết vì ngạt thở khi ở gần nơi thoát ra khí CO2. Những con số này thậm chí còn không tính đến số lượng sinh vật biển chết ở hồ nước [nguồn: BBC ].

Một tác dụng khác của CO2 dư trong nước là làm tăng tính axit. Đại dương thực sự hấp thụ CO2 từ khí quyển - một hiện tượng được gọi là chìm carbon . Các nhà khoa học gần đây đã phát hiện ra rằng một số đại dương không hấp thụ nhiều CO2 như trước đây. Đặc biệt, vùng biển phía Nam không còn hấp thụ nhiều carbon dioxide nữa, một thực tế khiến các nhà khoa học cảnh báo. Lượng CO2 dư thừa từ khí thải của con người dường như ở lại trên bề mặt đại dương thay vì chìm xuống. Và bề mặt đại dương càng hấp thụ nhiều CO2, nó càng trở nên có tính axit [nguồn: Rincon ]. Độ chua của nước cao hơn ảnh hưởng xấu đến sinh vật biển. Ví dụ, nó làm giảm lượng canxi cacbonat quan trọng của các sinh vật biển cần để xây dựng vỏ của chúng.

Vẫn còn nhiều câu hỏi về việc liệu việc thu giữ và lưu giữ carbon có giúp giảm thiểu hiệu ứng nhà kính và làm chậm biến đổi khí hậu hay không. Nhưng có một điều chắc chắn: khí thải carbon dioxide là một vấn đề trên toàn thế giới.

Để biết thêm thông tin về carbon, hãy tìm hiểu theo cách của bạn vào các liên kết trên trang tiếp theo.

Cây giả chiết xuất carbon từ không khí

Một bước đột phá đầy hứa hẹn khác trong CCS liên quan đến việc thu giữ CO2 trực tiếp từ không khí, chứ không phải từ nguồn nhà máy điện. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể thu nhận CO2 gần khu vực lưu trữ hơn là phải thu giữ nó và sau đó vận chuyển nó - có thể hàng trăm dặm - đến nơi lưu trữ.

Người tạo ra công nghệ này, Klaus Lackner, đã tìm thấy nguồn cảm hứng trong dự án hội chợ khoa học của con gái mình. Cô ấy muốn xem liệu mình có thể lọc sạch khí cacbonic từ không khí hay không, bằng cách sử dụng máy bơm bể cá và dung dịch canxi hydroxit và natri hydroxit, cô ấy đã thành công. Lackner quyết định thử nghiệm trên quy mô lớn. Năm ngoái, ông đã tiết lộ một nguyên mẫu đang hoạt động. Anh ấy hy vọng sẽ có một phiên bản thương mại sẵn sàng trong vòng 4 năm tới. Anh hình dung những chiếc máy lọc khí cacbonic của mình giống như những cái cây tổng hợp lớn, rải rác cảnh quan giống như những chiếc cối xay gió [nguồn: Meisel ].

Xuất bản lần đầu: Ngày 9 tháng 7 năm 2008

Câu hỏi thường gặp về thu giữ carbon

Thu giữ cacbon là gì?
Thu giữ carbon là quá trình bẫy, lưu trữ và cô lập carbon dioxide dư thừa từ các nhà máy điện để tạo ra năng lượng xanh hơn. Các nhà nghiên cứu tin rằng thu giữ carbon là một trong những cách hiệu quả nhất để giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.
Việc thu giữ và lưu trữ carbon có hiệu quả không?
Các loại nhiên liệu hóa thạch khác nhau tạo ra lượng khí thải CO2 khác nhau. Theo nghiên cứu, việc thu giữ và lưu trữ carbon có thể làm giảm hơn 80-90% lượng khí thải, khiến nó trở thành một cách cực kỳ hiệu quả để ngăn chặn carbon dioxide xâm nhập vào khí quyển.
Việc thu giữ cacbon có tốt cho môi trường không?
Thu giữ carbon là một cách tiếp cận hiệu quả để giải quyết các cuộc khủng hoảng khí hậu thông qua việc giảm lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu. Nó đặc biệt có lợi cho các ngành công nghiệp không có khả năng chạy bằng năng lượng sạch hơn. Tuy nhiên, lợi ích tiềm năng lớn nhất của việc thu giữ carbon là sản xuất hydro, một nguồn năng lượng sạch.
Công nghệ thu giữ carbon có tồn tại không?
Công nghệ thu giữ carbon đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, nhưng phải đến gần đây, các ngành công nghiệp mới bắt đầu suy nghĩ nghiêm túc hơn về việc sử dụng nó. Nó hiện đang được sử dụng như một cách để tăng cường thu hồi dầu và khí đốt. Các nhà sản xuất ô tô cũng đang nghiên cứu sử dụng công nghệ để tạo ra các phương tiện không phát thải bằng cách tái chế hydro và lưu trữ carbon dioxide.
Hạn chế của việc thu giữ cacbon là gì?
Công nghệ lưu trữ carbon đòi hỏi rất nhiều năng lượng để chạy, điều này khiến nó khá tốn kém. Ngoài ra còn có những lo ngại về an toàn bảo quản và ảnh hưởng của rò rỉ và nhiễm bẩn. Tuy nhiên, một trong những hạn chế lớn nhất là nó chỉ thu được khí thải từ các nhà máy công nghiệp và nhiên liệu hóa thạch, vốn chỉ chiếm 25% tổng lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.

Nhiều thông tin hơn

Những bài viết liên quan

  • Cách thức hoạt động của dấu chân carbon
  • Cách hoạt động của Offsets Carbon
  • Cách thức hoạt động của thuế carbon
  • Giao dịch Carbon hoạt động như thế nào
  • Cách hoạt động của Hẹn hò Carbon-14
  • Có phải một thành phố không carbon, không rác thải, không ô tô trên đường chân trời không?
  • Liệu sợi carbon có thể giải quyết cuộc khủng hoảng dầu mỏ?

Các liên kết tuyệt vời hơn

  • Thu giữ và lưu trữ carbon
  • Phòng nghiên cứu thu giữ carbon năng lượng
  • Phòng thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia - Kiểm tra Trình tự Carbon
  • US EPA - Kiểm tra trình tự địa chất

Nguồn

  • Adam, David. Nhà khoa học hàng đầu cho biết: “Việc lưu trữ carbon ở biển sâu phải được kiểm tra.” Người giám hộ. Ngày 18 tháng 6 năm 2008. (20 tháng 6 năm 2008) http://www.guardian.co.uk/enosystem/2008/jun/18/carboncapturestorage.carbonemissions
  • Allen, Paddy. "Công nghệ thu giữ carbon." Guardian.co.uk. Ngày 12 tháng 6 năm 2008. (2 tháng 7 năm 2008) http://www.guardian.co.uk/enosystem/interactive/2008/jun/12/carbon.capture
  • Tin tức BBC. "Vào ngày này - 1986: Hàng trăm người đã chết trong thảm họa hồ Cameroon." Tháng 8 năm 1986. (ngày 25 tháng 6 năm 2008) http://news.bbc.co.uk/onthisday/hi/dates/stories/august/21/newsid_3380000/3380803.stm
  • Bernstein, Lenny và cộng sự. "Biến đổi khí hậu 2007: Báo cáo tổng hợp." Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu. Tháng 11 năm 2007. (23 tháng 6 năm 2008) http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr_spm.pdf
  • Người môi giới, Walter. "Sự chia rẽ sâu sắc." Người giám hộ. Ngày 18 tháng 6 năm 2008. (20 tháng 6 năm 2008) http://www.guardian.co.uk/enosystem/2008/jun/18/carboncaptureandstorage
  • Thu giữ và kiểm tra các-bon. "Các câu hỏi thường gặp." 2008. (23 tháng 6, 2008) http://www.ccs-education.net/faqs.html
  • Bồn rửa CO2. "Về dự án." 2008. (ngày 25 tháng 6 năm 2008) http://www.co2sink.org/geninfo/theproject.htm
  • Eilperin, Juliet. "Độ chua của đại dương ngày càng tăng có thể giết chết san hô." Bưu điện Washington. Ngày 5 tháng 7 năm 2006. (20 tháng 6 năm 2008) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2006/07/04/AR2006070400772.html
  • Viện Công nghệ Georgia. "Chiến lược thu giữ carbon có thể dẫn đến ô tô không phát thải." Ngày 11 tháng 2 năm 2008. (23 tháng 6 năm 2008) http://www.gatech.edu/newsroom/release.html?id=1707
  • Sự kiện Xanh. "Các công nghệ thu giữ CO2 hoạt động như thế nào?" Greenfacts.org. Ngày 31 tháng 8 năm 2007. (23 tháng 6 năm 2008) http://www.greenfacts.org/en/co2-capture-storage/l-2/3-capture-co2.htm#1
  • Herzog, Howard và Golomb, Dan. "Thu giữ và lưu trữ carbon từ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch." Bách khoa toàn thư về năng lượng. 2004. (ngày 2 tháng 7 năm 2008) http://sequestration.mit.edu/pdf/enclyclopedia_of_energy_article.pdf
  • Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu. "Thu giữ và lưu trữ carbon Dioxide." 2005. (ngày 2 tháng 7 năm 2008) http://www.ipcc.ch/ipccreports/srccs.htm
  • Meisel, Lindsay. "Từ cây tổng hợp đến bọt biển: Phỏng vấn nhà khoa học Klaus Lackner." Viện đột phá. Ngày 18 tháng 3 năm 2008. (23 tháng 6 năm 2008) http://www.thebreakthrough.org/blog/2008/03/from_synthetic_trees_to_carbon.shtml
  • Phòng thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia. "Carbon Sequester - Thu giữ CO2." 2008. (ngày 18 tháng 6 năm 2008) http://www.netl.doe.gov/technologies/carbon_seq/core_rd/co2capture.html
  • Parfomak, Paul W. và Folger, Peter. "Báo cáo CRS cho Quốc hội - Các đường ống dẫn khí carbon Dioxide (CO2) để kiểm tra chuỗi carbon: Các vấn đề chính sách mới nổi." Ngày 19 tháng 4 năm 2007. (Ngày 2 tháng 7 năm 2008) http://ncseonline.org/NLE/CRSreports/07May/RL33971.pdf
  • Rincon, Paul. "Đại dương vùng cực" hấp thụ ít CO2 hơn. " Tin tức BBC. Ngày 17 tháng 5 năm 2007. (ngày 25 tháng 6 năm 2008) http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6665147.stm
  • Rochon, Emily. "Hy vọng sai: Tại sao việc thu giữ và lưu trữ carbon sẽ không cứu được môi trường." Greenpeace.org. Tháng 5 năm 2008. (20 tháng 6 năm 2008) http://www.greenpeace.org/raw/content/usa/press-center/reports4/ false-hope-why-carbon-capture / executive-Summary-false-hope.pdf
  • Romm, Joseph. "Thu giữ carbon dioxide sau quá trình đốt cháy." Cổ tay. Ngày 17 tháng 8 năm 2007. (18 tháng 6 năm 2008) http://gristmill.grist.org/story/2007/8/17/101337/509
  • Khoa học hàng ngày. "Đã kiểm tra việc thu giữ và lưu trữ carbon để chống lại sự nóng lên toàn cầu." Ngày 12 tháng 6 năm 2007. (24 tháng 6 năm 2008) http://www.sciricalaily.com /releases/2007/06/070611153957.htm
  • Solomon, Semere. "An ninh của kho lưu trữ CO2 ở Na Uy." Bellona. Ngày 10 tháng 9 năm 2007. (ngày 25 tháng 6 năm 2008) http://www.bellona.org/factsheets/1191928198.67
  • Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc. "Giới thiệu về Biến đổi khí hậu." 2008. (23 tháng 6 năm 2008) http://www.grida.no/climate/vital/01.htm
  • Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ. "Dữ liệu khí nhà kính toàn cầu." Ngày 25 tháng 2 năm 2008. (25 tháng 6 năm 2008) http://www.epa.gov/climatechange/emissions/globalghg.html
  • Cơ quan khảo sát địa chất Hoa Kỳ. "Bảng chú giải thuật ngữ núi lửa." Ngày 16 tháng 11 năm 2001. (ngày 25 tháng 6 năm 2008) http://volcanoes.usgs.gov/Products/Pglossary/basalt.html
  • Hội hoang dã. "Sự thật về Biến đổi Khí hậu: Sơ lược về Đạp xe Carbon." Ngày 27 tháng 2 năm 2008. (18 tháng 6 năm 2008) http://www.wilderness.org/Library/Documents/upload/primer_carbon_cycling.pdf