什么是碳捕集与封存?

什么是碳捕集与封存? 欧盟国家已经同意CCS至关重要,但是进展缓慢。 欧文·汉弗莱斯(Owen Humphreys)/宾夕法尼亚州

能源技术研究所 最近报道,没有碳捕集与封存(CCS),达到英国气候变化目标的成本 会翻倍 每年约30亿英镑。 那么它是怎样工作的?

第一步是捕获二氧化碳(CO2)是由发电厂燃烧化石燃料以及能源密集型工业流程(例如水泥厂或炼钢厂)产生的。 这是减少二氧化碳排放的最可能的技术途径2 排放,因为捕获了CO2 即使可行,直接从空中直接运输也会非常昂贵。

CO2 使用专门设计的化学品,例如胺,氨和其他吸附剂(吸收剂材料)将其与发电厂烟囱中排出的其他气体分离。 首先,捕获步骤可以去除大约90%的CO2 发出并代表 关于70% 总成本(每吨二氧化碳35-60英镑)2)。 这个过程并不新鲜-在石油和天然气领域已经使用了很多年,但尚未大规模部署。

一旦CO2 被捕获后,必须将其从源传输到存储。 短期内通过管道运输和运输被视为主要选择。 但是,在英国进行商业规模的部署将需要广泛的管道网络。 这就提出了一个非常重要的问题,我们是否可以将现有的天然气管道(尤其是海上天然气管道)再利用进行CCS操作? 如果不修改现有基础架构,这是不可能的。 捕获的CO中存在的杂质会腐蚀管道2 是潜在的风险。 因此,在CO方面还有更多工作要做2 运输基础设施和替代管道材料。

腾空而起

最后是CO2 被永久存储。 目前,深部地质构造被认为是固碳最有希望的地点。 通过利用地下深处自然产生的高压和高温,CO2 可以防止通过不同的捕获机制逃逸到表面。 随着时间的推移,它们彼此交互的方式提高了所存储CO的稳定性2。 例如,一百万吨的二氧化碳2 每年都存放在 Sleipner项目 自从1996开始在北海运行以来。 虽然超过30年,2 还注入了地质构造以帮助 强化油采收.

无论如何,任何CCS项目的重要因素都是要确保存储的CO2 保持封闭状态,不发生渗漏。 可以从天然气和石油勘探中常规应用的方法中获得各种经过验证的监视系统。 实验室实验和一氧化碳自然排放量的研究2,例如来自地热地区的,也用于评估任何潜在的环境影响。 但是,最重要的是,准确选择存储地点是消除泄漏可能性的关键。 然后将其与可靠的监视技术相匹配,以迅速检测到任何泄漏并允许任何需要的反应。

不只是存储它,使用它

如今,人们越来越有兴趣利用捕获的CO2。 更好地利用二氧化碳2 (目前仅占年度排放量的0.5%)将建立新的业务市场,并减少对长期存储的需求。 当前正在解决几个技术问题,这些问题将允许新的化学,光化学,电化学,重整,生物和无机方法转化和使用捕获的CO2 变成有用的东西 关于创新CO的大量研究2 用途来自食品工业和石油天然气行业。 最终,成功将取决于技术是否可以减少二氧化碳2 产生商业上可行的产品,例如石油,化学药品,化肥和燃料。

最近, 天创公司 在美国(BP和ConocoPhillips的合资企业)已经开始运营世界上第一个商业广告 CO2 捕集与利用厂 在世界上。 使用低成本的化学原料捕获和矿化一氧化碳2 转化成有价值的负碳产品(例如盐酸和碳酸氢钠),有望去除300,000吨二氧化碳2 每年从一家水泥厂获得,并创造200职位。

国际能源署 强调了CCS是缓解全球CO的关键2 排放。 但是部署仍然很慢, 只有极少数 目前正在运营的商业项目。 谈话

关于作者

机械,工艺和能源工程研究所所长Mercedes Maroto-Valer 赫瑞·瓦特大学; 研究员Aimaro Sanna, 赫瑞·瓦特大学; 林志伟,研究助理, 赫瑞·瓦特大学; 地质学研究人员Giorgio Caramanna 赫瑞·瓦特大学; 刘琦,博士后, 赫瑞·瓦特大学和化学工程的博士后研究员Yolanda Fernandez-Diez, 赫瑞·瓦特大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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