Kho lưu trữ carbon Dioxide trên đồng bằng Abyssal

Đồng bằng vực thẳm là một vùng đại dương rộng lớn trải dài từ đáy các sườn lục địa đến các vùng rãnh, nơi có các hẻm núi sâu như Rãnh Marianas cắt xuyên qua đáy đại dương. Đồng bằng thăm thẳm bắt đầu ở độ sâu 4.000 mét (khoảng 2,5 dặm dưới mực nước biển). Có rất ít hoặc không có ánh sáng để quá trình quang hợp diễn ra, có nghĩa là không có sự sống thực vật bản địa. Nguồn cung cấp thực phẩm được tạo thành từ các thực vật và động vật chết và thối rữa chìm dưới đáy đại dương. Quần thể động vật dọc theo đồng bằng vực thẳm rất thưa thớt, diện tích rộng và nhìn chung bằng phẳng.

Ở độ sâu này, nhiệt độ dao động quanh 2 độ C (35,6 độ F) và áp suất khí quyển do lực hấp dẫn tạo ra là 5,880 pound trên inch vuông (413,3 kg / sq. Cm) [nguồn: Đại học Hawaii ]. Đó là một môi trường khác nhiều so với những gì chúng ta thường làm ở mực nước biển, nơi áp suất khí quyển là 14,7 pound / inch vuông (1,03 kg / cm vuông) [nguồn: Đại học Texas A&M ] và nhiệt độ trung bình toàn cầu là 14,77 độ Độ C (58,6 độ F) vào năm 2005 [nguồn: Viện Chính sách Trái đất ]. Với những điều kiện này, đồng bằng vực thẳm là một vị trí lý tưởng để lưu trữ carbon dioxide hóa lỏng.

Tiến sĩ David Keith đề xuất rằng đồng bằng vực thẳm là địa điểm cho những chiếc túi khổng lồ làm bằng polyme, đường kính khoảng 600 feet (183 mét) để dùng làm thùng chứa carbon dioxide lỏng. CO ₂ sẽ được đưa ra biển qua đường ống, giống như dầu thô được chuyển đến các nhà máy lọc dầu . Mỗi túi có thể chứa khoảng hai ngày lượng khí thải carbon dioxide trên thế giới - 160 triệu tấn [nguồn: Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Tự nhiên và Kỹ thuật ]. Một trong những điều khiến đề xuất của Keith trở nên hấp dẫn là công nghệ để biến nó thành hiện thực đã tồn tại. Chúng tôi hiện có công nghệ hệ thống phân phối đường ống dẫn CO _{2 , và cả hai hệ thống thu giữ trước và sau quá trình đốt cháy đều đã tồn tại.}

Keith đã nói về ý tưởng của mình trong một bài giảng trước Hiệp hội vì sự tiến bộ của khoa học Hoa Kỳ vào tháng 2 năm 2008. Nếu khái niệm của anh ấy được đưa vào thực tế, những chiếc túi chứa khổng lồ sẽ ngăn chặn thiệt hại cho hệ sinh thái đại dương bằng cách ngăn chặn việc thải ra một lượng lớn CO ₂ . vào đại dương. Keith nói rằng lực nổi âm của carbon dioxide sẽ giữ cho khí không nổi lên [nguồn: Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Tự nhiên và Kỹ thuật ].

Với số lượng không gian lưu trữ cần thiết để chứa lượng khí thải CO ₂ của thế giới , đồng bằng vực thẳm có thể chỉ là một địa phương nơi chúng ta lưu giữ carbon dioxide của mình. Các kho chứa sâu trong vỏ Trái đất là một vị trí khác đang được đánh giá, điều này có ý nghĩa, vì đây là nơi xuất phát phần lớn nhiên liệu hóa thạch mà chúng ta tinh chế từ đầu.

Đơn giản là lưu trữ CO ₂ nghe có vẻ giống như quét một vấn đề dưới một tấm thảm, nhưng rất khó để nói nhân loại sẽ sử dụng công nghệ nào trong một hoặc hai thế kỷ kể từ bây giờ. Có thể chúng tôi đã phát hiện ra một số công dụng đối với hợp chất mà chúng tôi hiện không có. Nó có thể trở thành một nguồn năng lượng trong tương lai. Nếu các nhà lý thuyết về dầu đỉnh cao là đúng, chúng ta sẽ phần lớn ngừng sử dụng nhiên liệu hóa thạch và chu trình carbon có thể xử lý lượng khí CO ₂ thải ra chậm từ kho chứa.

Điều thú vị là chúng ta cũng có thể đã phát triển một cách để tái tạo tình huống sản xuất nhiên liệu hóa thạch của chúng ta ngay từ đầu. Sử dụng lực hấp dẫn và carbon, về mặt lý thuyết, chúng ta có thể tổng hợp nhiên liệu hóa thạch. Bằng cách thu giữ CO ₂ thải ra và tái sử dụng nó như một thành phần trong quá trình tổng hợp này, chúng ta có thể tạo ra một hệ thống khép kín có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng toàn cầu mà không ảnh hưởng xấu đến chu trình carbon. Để sử dụng thành công một hệ thống như vậy, chúng ta sẽ cần rất nhiều CO ₂ trong tương lai. Nếu hệ thống túi của Keith hoạt động, nó sẽ ở đó chờ đợi.

Để biết thêm thông tin về các quá trình trên Trái đất và các chủ đề liên quan khác, hãy xem thông tin sau đây.

Ghi chú của tác giả: Vấn đề CO2

Tôi đã trình bày bài viết này vài năm trước sau khi nghe về khái niệm thu giữ và lưu trữ carbon. Toàn bộ khái niệm rất đẹp: Chúng ta tiếp tục đốt nhiên liệu hóa thạch bao nhiêu tùy thích, nhưng chúng ta thu giữ carbon dioxide trước khi nó có thể gây ô nhiễm không khí và chúng ta lưu trữ nó. Trong trường hợp này, kho chứa được đặt trong các túi lớn dưới đáy biển, nơi nhiệt độ đủ mát và áp suất đủ lớn để khí CO ₂ bị thu giữ sẽ chuyển sang trạng thái bóng, bán rắn dễ chứa hơn.

Tôi cũng đã tìm ra những ý tưởng khác về nơi chúng ta có thể lưu trữ carbon dioxide, như trong các tầng chứa nước trống, và một số cách để thu giữ nó, như trước, trong hoặc sau khi đốt. Nhưng tất cả chúng đều mang lại cho tôi cảm giác thích thú giống nhau, đó là con người không chỉ có thể sử dụng mà còn có thể thu giữ và tái sử dụng chất thải của mình. Tôi đã học được mục tiêu cuối cùng của việc thu giữ và cô lập cacbon là tạo thành một vòng tròn khép kín, trong đó CO ₂ đã sử dụng được nén lại thành nhiên liệu cacbon có thể sử dụng được nhiều lần. Nó không chỉ giảm thiểu ô nhiễm mà còn đảm bảo an ninh năng lượng. Nhiều năm sau, tôi bắt gặp ví dụ này như một chủ đề trung tâm của thời đại kỷ nguyên mới về địa chất - con người sử dụng sự khéo léo để vừa khai thác và bảo vệ hành tinh, vừa gây ra ít thiệt hại nhất có thể trên đường đi.

Vấn đề CO2: Cheat Sheet

Nguồn