Diversen

CO2 afvangen om de effecten van klimaatverandering te verzachten

CO2 afvangen om de effecten van klimaatverandering te verzachten


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Het afvangen en opslaan van kooldioxide (CO2), ook wel opslag genoemd, is een proces dat bestaat uit het scheiden van de verbinding van industriële en energiebronnen, het transporteren naar een locatie waar het zal worden opgeslagen en het op lange termijn isoleren. De koolstof kan zowel voorverbranding als naverbranding worden opgevangen.

Het afvangen van koolstof als een manier om de effecten van de opwarming van de aarde te verzachten, is nog steeds een technologie met veel onbeantwoorde vragen, zodat deze levensvatbaar kan zijn, zowel vanuit economisch als vanuit milieuoogpunt.

De kennis over de gevolgen van klimaatverandering als gevolg van menselijke activiteiten is de laatste jaren snel gegroeid. Deze kennis heeft het onderzoek naar opties gestimuleerd om de waarschijnlijke effecten van koolstofemissies op het milieu te verminderen.

GERELATEERD: WETENSCHAPPERS GELOVEN DAT WE IN 2030 CARBON CAPTURE-TECHNOLOGIE NODIG HEBBEN

Het afvangen en opslaan van kooldioxide wordt gepresenteerd als een optie in de lijst met maatregelen om de toename van atmosferische concentraties van broeikasgassen te verminderen of te stabiliseren. Andere opties zijn onder meer een vermindering van de groei, verbeteringen in de energie-efficiëntie, de verschuiving naar minder koolstofintensieve brandstoffen, het gebruik van hernieuwbare energiebronnen en het verminderen van de uitstoot van andere broeikasgassen.

Een voorbeeld van deze activiteit op het gebied van onderzoek en informatievergaring was de achtste sessie van werkgroep III van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), die plaatsvond in Montreal in september 2005. Deze werkgroep, als onderdeel van het IPCC, is verantwoordelijk voor het evalueren van de beschikbare informatie over klimaatverandering.

Haar activiteiten zijn gericht op de wetenschappelijke, technische, ecologische en economische en sociale aspecten van de beperking van klimaatverandering.

Het afvangen van koolstof gaat gepaard met een groot aantal problemen

In dit artikel wordt geprobeerd enkele van de problemen te onderzoeken die verband houden met het afvangen en opslaan van CO2. In tegenstelling tot wat de industrie verwacht, vooral de kolenindustrie, kan de beschikbaarheid van koolstofafvangtechnologie niet worden gebruikt als excuus om fossiele brandstoffen te blijven verbranden.

Nadelen van de technologie zijn onder meer het onvermogen om oudere installaties achteraf aan te passen om voorverbranding mogelijk te maken, wat veel efficiënter is dan afvangen na verbranding; de mogelijkheid van lekken uit opslagfaciliteiten; de hoge energiekosten van het proces; en de hoge kosten van het gebruik van bestaande koolstofafvangprocessen.

Ondanks deze nadelen wordt het afvangen en opslaan van CO2 echter nog steeds gepresenteerd als een optie met het potentieel om de totale hoeveelheid broeikasgasemissies te verminderen. Verwacht wordt dat de haalbaarheid van het gebruik ervan zal afhangen van de technische volwassenheid, de kosten, het totale potentieel, de verspreiding en de overdracht van technologie naar ontwikkelingslanden, juridische aspecten en omgevingsomstandigheden.

Het gebruik ervan kan ook sterk afhangen van de publieke opinie en de bereidheid van mensen om meer te betalen voor hun energie.

Het is echter nog lang niet de ultieme oplossing voor klimaatproblemen. Een probleem met koolstofvastlegging zijn de plannen om de CO2 onder de oceaan op te slaan. Sommige experts zijn van mening dat teruggewonnen CO2 rechtstreeks in de oceaan kan worden gedumpt, op diepten groter dan 11.482 voet (3500 meter). De theorie is dat de CO2 wordt gecomprimeerd en op de oceaanbodem valt. Koolstofopslag in de oceaan is echter grotendeels ongetest en het is moeilijk om het te testen zonder de veiligheid van het zeeleven in gevaar te brengen.

Een andere opslagoptie, geologische sequestratie genaamd, injecteert CO2 in ondergrondse rotsformaties onder het aardoppervlak. Deze natuurlijke reservoirs hebben bovenliggende rotsen die een afdichting vormen en het gas vasthouden. Onderzoekers hebben ook ontdekt dat wanneer CO2 in basalt wordt geïnjecteerd, het uiteindelijk in kalksteen verandert, waardoor CO2 in wezen in gesteente wordt omgezet.

Olie- en gasreservoirs worden al gebruikt om CO2 op te slaan, omdat ze bestaan ​​uit lagen poreuze rotsformaties die al olie en gas hebben opgevangen. Koolstof die is opgeslagen in reservoirs, met name in niet meer gebruikte kolenmijnen, kan echter via scheuren worden vrijgegeven en vervolgens weer in de atmosfeer terechtkomen.

Technieken om koolstof af te vangen worden al heel lang gebruikt als bijproduct van industriële processen en om olie- en gaswinning te verbeteren.

Bij het afvangen van koolstof na verbranding wordt de CO2 afgevangen nadat de fossiele brandstof is verbrand. Bij het verbranden van brandstoffen komen gassen vrij, waaronder CO2, waterdamp, zwaveldioxiden en stikstofoxiden. Uit deze gassen wordt de CO2 afgescheiden en opgevangen. Dit proces wordt al gebruikt om CO2 uit aardgas te verwijderen en kan worden gedaan door oudere energiecentrales achteraf in te bouwen met een filter om de gassen op te vangen.

Dit proces wordt al gebruikt om CO2 uit aardgas te verwijderen en kan worden gedaan door oudere energiecentrales achteraf in te bouwen met membraanfilters om de gassen op te vangen. Deze filters werken als een oplosmiddel dat kooldioxide uit de gassen absorbeert.

Het filter wordt vervolgens verwarmd om waterdamp uit het mengsel te laten ontsnappen, waarbij CO2 achterblijft. Afvangen na verbranding kan tot 80 tot 90 procent van de CO2-uitstoot van een energiecentrale, maar het is een zeer energie-intensief proces dat evenveel nodig heeft 40 procent van de totale energie van de centrales.

Bij het afvangen van koolstof vóór verbranding wordt CO2 afgevangen voordat de fossiele brandstof wordt verbrand. De brandstof wordt eerst verwarmd in aanwezigheid van zuivere zuurstof om synthesegas te vormen, ook bekend als syngas, een mengsel van waterstof, koolmonoxide, CO2 en kleinere hoeveelheden methaan.

Dit mengsel ondergaat vervolgens een katalytisch omzettingsproces met behulp van een water-gasreactie om een ​​gas te produceren dat bestaat uit waterstof en kooldioxide.

Een chemisch oplosmiddel genaamd amine wordt meestal gebruikt om CO2 uit het gas te verwijderen. De amineoplossing bindt zich met de CO2, waardoor het mengsel zwaarder wordt en de waterstof omhoog komt in de container.

Het scheidingsproces laat het amine-CO2-mengsel aan de onderkant achter, terwijl het waterstofgas wordt verzameld uit de bovenkant van de container en wordt gebruikt als brandstof voor verbranding.

Dit oplosmiddel-CO2-mengsel wordt verder verhit, waardoor de CO2 stijgt en wordt opgevangen voor compressie en opslag. De amine-oplossing, die zwaarder is, wordt onderaan verzameld voor hergebruik.

Dit proces vangt een veel hogere concentratie CO2 op dan naverbranding en is goedkoper, maar kan niet worden gebruikt bij oudere energiecentrales.

Een dure sekwestratie

Met behulp van de huidige technologie worden de kosten van opslag ergens tussenin geschat $ 100 en $ 300 dollar per ton vermeden CO2-uitstoot. Bovendien maakt de afvang van CO2 volgens de schattingen slechts driekwart van de totale kosten van vastlegging uit.

De kosten van opslag, transport en bewaking moeten bij de totale kosten worden opgeteld. Bovendien zou het toevoegen van de bestaande technologieën voor het afvangen van CO2 aan een elektriciteitsproductieproces een verhoging van de elektriciteitskosten tussen 2,5 en 4 cent per kWh, afhankelijk van het type proces.

We moeten in gedachten houden dat de huidige kosten voor het opwekken van elektriciteit voor een nieuwe gascentrale met gecombineerde cyclus doorgaans tussenin liggen 3 en 5 cent per kWh, terwijl het varieert tussen 4 en 5 cent voor een modernere, superkritische kolencentrale.

Ontwikkelingen in de koolstofafvangtechnologieën

Andere soorten koolstofafvangtechnologie worden ook getest. Een startup in Huntsville, Alabama, gebruikt bijvoorbeeld gigantische ventilatoren op zeecontainers om lucht over filters te zuigen die kooldioxide uit de buitenlucht vasthouden.

In de eerste proeven hebben de fans grofweg vastgelegd 4000 ton van kooldioxide elk jaar, ongeveer hetzelfde als dat uitgestoten door 870 voertuigen. Het project wordt gerund door Global Thermostat, een startup die gespecialiseerd is in directe luchtafvang.

Indien opgeschaald en gecombineerd met efficiënte koolstofopslag, kan directe luchtafvang de ergste effecten van klimaatverandering helpen verminderen. Directe luchtafvang wordt ook ontwikkeld door andere bedrijven, zoals het in British Columbia gevestigde Carbon Engineering.

Sommige klimaatonderzoekers hadden echter kritiek op het direct opvangen van lucht, met het argument dat het nog niet bewezen is dat het op grote schaal werkt en dat het een afleiding is van de echte oplossing om de groei te beperken - waardoor bedrijven en landen een excuus hebben om de uitstoot niet rechtstreeks te verminderen. Anderen wijzen erop dat er nog steeds een soort koolstofafvangtechnologie nodig zal zijn, zelfs als we al het andere doen om de uitstoot te verminderen en op te vangen.

Een Zwitsers bedrijf, Climeworks, heeft een andere aanpak gekozen door manieren te ontwikkelen om afgevangen en gecomprimeerde CO2 te gebruiken als meststof om gewassen in kassen te verbouwen.

Het bedrijf zou graag vastleggen 1 procent van de wereldwijde jaarlijkse kooldioxide-uitstoot tegen 2025.

Statistieken tonen aan dat anno 2019 de concentratie van CO2 in de atmosfeer is geregistreerd 415 delen per miljoen. Dit is de hoogste die het ooit is geweest, wat een getuigenis is van de urgentie van dergelijke ontwikkelingen.

Laatste woorden

Klimaatverandering is een probleem dat met de dag groter wordt. Dat gezegd hebbende, kan koolstofafvang en -opslag een veelbelovende manier zijn om sommige van deze problemen op de lange termijn te helpen verminderen, samen met andere systemische veranderingen.


Bekijk de video: Klimaatverandering in een notendop! (Mei 2022).