Úspora energie a snižování emisí a cesta k nízkohlíkovému vývoji jsou nejlepšími řešeními globální změny klimatu. Jak globální spotřeba uhlí stále roste, někteří vědci se domnívají, že rozšířené přijetí technologie zachycení a skladování uhlíku je velmi důležité pro cíl omezit globální oteplování na 2 stupně. Proto v očích vědců po celém světě jsou stále více ceněny nové technologie pro snižování emisí oxidu uhličitého, mezi nimiž se technologie zachycení a skladování uhlíku začala stát horkým tématem. Mezi různými opatřeními pro snižování emisí je technologie zachycení a skladování uhlíku považována za „jednotlivou technologii s největším příspěvkem“. Předpokládá se, že jeho příspěvek ke snižování globálních emisí dosáhne 20%, takže přitahoval velkou pozornost ze všech zemí. V současné době existuje více než 100 projektů technologie zachycení a skladování uhlíku nebo se chystá být provozována po celém světě.
Technologie zachycení a skladování uhlíku
Profesor Pan Weiping, ředitel Institutu pro spalování vědy a environmentální technologie na Western Kentucky University, v nedávném rozhovoru uvedl, že zachycení a skladování uhlíku odkazuje na technologii, která shromažďuje oxid uhličitý produkovaný emisními zdroji, jako jsou velké elektrárny, ocelářské mlýny a chemické rostliny, a ukládá ji různými způsoby, jak zabránit v propuštění do atmosféry. Tato technologie zahrnuje tři odkazy: zachycení oxidu uhličitého, přepravu a skladování.
Zachycení uhlíku je proces zachycení oxidu uhličitého uvolněného do atmosféry. Existují tři hlavní způsoby, jak zachytit oxid uhličitý: zachycení předběžného omezení, bohaté spalování plynu a zachycení po ukončení. Bez ohledu na metodu zachycení je zkrátka shromažďován plyn generovaný uhelnými elektrárnami a po odsiření, oxidech dusíku atd., Je oxid uhličitý oddělen a shromažďován.
Druhým je sekvestrace uhlíku. Když je oxid uhličitý zachycen a komprimován, je stlačen zpět do vyčerpaných olejových polí nebo jiných bezpečných podzemních míst. "Například v procesu extrakce oleje musí být oxid uhličitý injikován dříve, než se objeví olej." Řekl Pan Weiping. Výzkum této technologie lze vysledovat až do roku 1975, kdy Spojené státy vstříkly oxid uhličitý do půdy, aby zvýšily produkci ropy, ale teprve v roce 1989 byl Massachusetts Institute of Technology studován jako projekt ochrany životního prostředí ke skladování oxidu uhličitého za účelem snížení emisí skleníkových plynů. Až v posledních letech se tato technologie věnovala více pozornosti a výzkumu. Považuje se za účinný způsob, jak přímo snížit koncentraci oxidu uhličitého ve vzduchu.
Pokud jde o specifické metody zachycování uhlíku, ve Spojených státech je nyní více než 1100 tepelných elektráren, které obvykle používají technologii léčby po kombum. Pan Weiping představil, že existují dva typy technologií po ukončení léčby: jedna je technologie organické amoniaku, což je v současné době vyspělejší technologie, ale má také nevýhody: účinnost zachycení oxidu uhličitého je pouze 90%a spotřebovává spoustu energie.
Druhým je technologie absorpce amoniaku. Amoniak a oxid uhličitý se stává malým dusíkem hnojivo, které lze použít jako hnojivo pro zemědělskou produkci. Ale ne každá tepelná elektrárna může tuto technologii použít. Je omezen množstvím. V opačném případě lze prodat tolik malých hnojiv dusíku?
Třetí je technologie léčby před souladem. Tuto technologii mohou používat nové tepelné elektrárny. Například tepelná elektrárna ve výstavbě v Dongguan, Guangdong v Číně, používá technologii výroby napájení uhelného zplyňování jako celku. Jeho výhodou je, že uhlí je nejprve zapálené. Po uhelném zplyňování jsou hlavními produkty vodík, oxid uhelnatý atd. A spalování vodíku nevytváří oxid uhličitý.
Pan Weiping řekl: „Nyní mnoho nově postavených tepelných elektráren ve Spojených státech používá smíšené spalování. Proč? Protože tyto elektrárny nemusí být vybaveny dalším zařízením a používat stávající zařízení na výrobu energie. Smíšené spalování uhlí a biomasy může v krátkodobém horizontu snížit emise oxidu uhlíku.
Zvýšené zotavení oleje může pomoci v boji proti změně klimatu
Technologie zachycení uhlíku se ve Spojených státech používá od 30. let. Například oxid uhličitý je zachycen chemickými reakcemi v komínkách elektráren a továren a poté uvolněn zahříváním chemikálií. Oxid uhličitý se potom tlačí tak, aby se stal kapalinou a čerpal potrubí do míst pro skladování. Mezi umístění skladování patří podzemní štěrk, solné kolektory a staré olejové pole.
Po celá desetiletí ropné společnosti vrtají na oxid uhličitý pod zemí v jihozápadním Coloradu a přepravují velké množství oxidu uhličitého přes potrubí do ropných polí v západním Tennessee. Vstřikováním oxidu uhličitého lze starý olej použít k produkci více oleje a většina oxidu uhličitého bude trvale uložena v Tennessee.
V Missouri začne nová elektrárna na uhelná uhelná elektrárna v roce 2015 shromažďovat oxid uhličitý a přepravovat jej do ropných polí v jižním Missouri prostřednictvím téměř 100 kilometrového potrubí. Elektrárna bude také prvním závodem ve Spojených státech, která implementuje zachycení a skladování uhlíku. Projekt používá skleníkové plyny produkované spalováním fosilních paliv, aby pomohla produkovat více fosilních paliv. Ačkoli tento krok zdaleka není ideálním řešením změny klimatu, zvýšené zotavení oleje může prokázat, že technologie zachycení a skladování oxidu uhličitého je důležitým nástrojem pro řešení změny klimatu.
„Fosilní paliva neodejdou brzy,“ řekl John Thompson, ředitel projektu přechodu fosilních paliv na neziskové pracovní skupině čistého vzduchu. „Pokud chceme zastavit globální oteplování, musíme najít způsob, jak používat fosilní paliva bez emitování oxidu uhličitého. V současné době to dokáže pouze zachycení a skladování uhlíku.“ Největší výzvou je měřítko a stárnoucí ropné jamky mají obrovskou poptávku po oxidu uhličitých. Thompson předpovídá, že zvýšené regenerace oleje bude nakonec vyžadovat 33 miliard tun oxidu uhličitého, což je ekvivalentní desetiletí emisí oxidu uhličitého ze všech elektráren ve Spojených státech.
Chris Jones, chemický inženýr na gruzínském institutu technologického institutu, řekl: „V krátkodobém horizontu můžeme použít více fosilních paliv k vývoji technologie pro zachycení a skladování uhlíku. Tento proces je však nezbytný a musíme tuto technologii nadále rozvíjet prostřednictvím tohoto procesu a učinit tuto technologii vyspělejší a efektivnější.“ Jones však také poukázal na to, že zachycení a skladování uhlíku nejde jen o pohřbení oxidu uhličitého hlubokého pod zemí. Celý proces povede k dalšímu používání fosilních paliv. Kromě toho může čerpání vysokotlakých kapalin do země vést k riziku zemětřesení způsobených člověkem a existuje také riziko náhodného úniku oxidu uhličitého. Protože neexistuje způsob, jak prokázat, že zachycený a uložený oxid uhličitý nevyniká. Například v Africe je vesnice s jezerem. Poté, co oxid uhličitý na dně jezera unikl, všichni lidé a zvířata ve vesnici dusili k smrti a celá vesnice zmizela.
Hodnotu uhlíkové technologie nelze ignorovat
V současné době jsou náklady hlavní překážkou implementace technologie zachycení a skladování uhlíku a zvýšená obnova ropy je hlavní oblastí rozšířené implementace této technologie a snížení jejích nákladů. Celosvětově emise oxidu uhličitého přesahují 35 miliard tun ročně, z nichž téměř všechny pocházejí z uhlí, ropy a zemního plynu. Podle Mezinárodní energetické agentury bude do roku 2020 nutné vybudovat více než 100 projektů zachycení a skladování uhlíku a snížení 270 milionů tun oxidu uhličitého ročně, aby bylo možné omezit globální oteplování na 2 stupně Celsia. V současné době však existuje pouze 60 plánovaných nebo navrhovaných projektů, z nichž pouze 21 projektů zahájilo výstavbu nebo provoz. Existuje 34 plánovaných nebo provozních projektů zachycení a skladování uhlíku mimo Severní Ameriku, z nichž většina se nachází v Asii a Austrálii. Podle globálního institutu pro zachycení a skladování uhlíku vedla veřejná opozice vůči projektům zachycení a skladování uhlíku v evropských zemích, jako je Německo, k poklesu počtu projektů v Evropě ze 14 plánovaných projektů v roce 2011 na 5 plánovaných projektů v roce 2014.
