Jaký je skutečný příběh s čistým uhlím?

jaký je skutečný příběh s čistým uhlím?

cílem kampaně Sierra klubu Beyond Coal je do roku 2020 odejít do důchodu třetina z více než 500 uhelných elektráren v zemi; dosud jich odešlo 147. Spalování uhlí, nejšpinavější fosilní palivo, stále produkuje asi 40 procent elektřiny v USA.,, ačkoli toto číslo klesá kvůli boomu zemního plynu. Těžba uhlí ničí vrcholky hor a vypouští sutiny a toxický odpad do potoků. Spalování uhlí je zodpovědné za saze a smog, které mají za následek více než 100 miliard dolarů nákladů na zdraví každý rok. Uhelné elektrárny uvolňují toxickou rtuť do vzduchu a zanechávají nebezpečné znečištění uhelného popela.

kromě toho jsou uhelné elektrárny odpovědné za jednu třetinu všech emisí oxidu uhličitého v USA každý rok. Oxid uhličitý, silný skleníkový plyn, zachycuje teplo a ohřívá planetu., V květnu emise uhlíku v atmosféře poprvé za více než 2, 5 milionu let překonaly 400 dílů na milion. Lidé nyní vložili do atmosféry dostatek oxidu uhličitého, aby změnili život na Zemi, jak ji známe; a již pociťujeme účinky změny klimatu v extrémnějším počasí a stoupajících mořích.

prezident Obama 25. června splnil svůj slib vypořádat se se změnou klimatu tím, že navrhl víceúčelový přístup ke snížení emisí skleníkových plynů v USA., Jeho plán zahrnuje posílení výroby čisté energie, poskytnutí globálního vedení k řešení změny klimatu a přípravu národa na dopady změny klimatu. Nejvýznamnější opatření bude regulovat emise z nových i stávajících uhelných elektráren na základě zákona o čistém ovzduší. V roce 2012 AMERICKÁ Agentura pro Ochranu Životního prostředí stanovené limity na množství oxidu uhličitého nových elektráren může vydávat, ale tento standard dosud nebyl dokončen. Nové a stávající elektrárny budou pravděpodobně schopny tyto nové standardy splnit pouze pomocí technologie čistého uhlí.,

technologie čistého uhlí používaná k označení jakékoli technologie, která snížila dopad spalování uhlí na elektřinu na životní prostředí. „Když uhelný průmysl tvrdí, že již má čisté uhlí,“ řekla Mary Anne Hittová, ředitelka kampaně Beyond Coal, „mluví o strategiích pro odstraňování oxidu siřičitého, oxidu dusíku a rtuti, ale s CO2 nic nedělají, protože je to příliš drahé. Když prezident mluví o technologii čistého uhlí, má na mysli zachycování a skladování uhlíku….oba nemají ani stejný rozhovor.,“

zachycování a skladování uhlíku zahrnuje zachycování odpadu oxidu uhličitého z elektráren, jeho přepravu a skladování tam, kde teoreticky nebude unikat, obvykle pod zemí. Zachycení uhlíku z elektráren lze provést různými způsoby. Separace spalin (spalovacího výfukového plynu) zahrnuje odstranění CO2 rozpouštědlem, jeho oddělení parou a následné kondenzaci do kapaliny. Oxy-spalování paliva spaluje uhlí v čistém kyslíku, který vytváří plynovou směs převážně páry a CO2; oba prvky jsou pak odděleny chlazením a kondenzací proudu plynu., Zachycování před spalováním odstraňuje CO2 před spálením uhlí procesem zplyňování pomocí Aminu, derivátu amoniaku. Zachycování po spalování odděluje CO2 od spalin filtrem vyrobeným z rozpouštědla, které absorbuje CO2; rozpouštědlo se později zahřeje, což uvolňuje páru a koncentrovaný CO2.

po zachycení CO2 je stlačen a přepravován potrubím do úložiště. V současné době je podzemní skladování nebo geologická sekvestrace praktikována především ropnými a plynárenskými společnostmi., CO2 se vstřikuje do vyčerpaných zásob ropy nebo plynu, aby se zbývající olej dostal do místa vrtání nebo zlepšil jeho tok. Nicméně, podle juerga Mattera, docenta výzkumu na Lamont-Doherty Earth Observatory pracujícího na skladování uhlíku na Islandu a Ománu, velká část milionů tun CO2, které se v současné době používají v USA pro lepší regeneraci ropy, pochází z rezerv zemního plynu přirozeně se vyskytujících v Coloradu, Wyomingu a Montaně.

pouze hrstka komerčních průmyslových projektů zachycování a skladování uhlíku je v provozu kdekoli na světě., První byla založena na poli Sleipner gas v Norsku, kde se každý rok injektuje jeden milion tun stlačeného kapalného CO2 do solných kolektorů hluboko pod mořským dnem. Další obchodní podniky pro zachycování a skladování uhlíku se nacházejí v Alžírsku a Austrálii. K dnešnímu dni ve Spojených státech neexistují žádné komerční podniky, které zachycují, přepravují a vstřikují velké množství CO2 (1 milion tun nebo více ročně) na sekvestr uhlíku.

hlavním důvodem je to, že zachycování a skladování uhlíku je velmi drahé., Například je odhadováno, že vyžaduje nové rostliny k provedení post-combustion capture by vyžadovalo 20 až 25 procent své produkce energie v důsledku snížené produkce energie a energetické požadavky pomocí technologie. Veřejnost je navíc znepokojena bezpečností skladování uhlíku. Sekvestrace uhlíku na zemi vyvolává otázky týkající se bezpečnosti podzemních vod, přístupu k půdě, trvalosti skladování a dlouhodobého sledování a odpovědnosti. Vědci stále nevědí, zda CO2 uložené v podzemí mohou zůstat trvale bezpečné nebo zda CO2 může nakonec proniknout do atmosféry nebo podzemních vod., Skladování oceánu by mohlo zvýšit kyselost oceánských vod a poškodit mořský život.

Kongres financoval výzkum a vývoj zachycování a ukládání uhlíku od roku 1997, včetně přidělení 3, 4 miliardy dolarů v stimulu 2009 pro výzkumné programy na ministerstvu energetiky. Jeho cílem je dosáhnout rozsáhlé implementace technologie do roku 2020., Rozsah výzkumu zachycování a skladování uhlíku zahrnuje techniky zachycování uhlíku v komínech kouře, možnosti skladování, technologie potřebné pro dlouhodobé sledování, dopady na přírodní systémy, pokud dojde k únikům, rizika znečišťování podzemních vod nebo atmosféry, jak vytvořit právní předpisy, jakož i právní a environmentální důsledky zachycování a skladování uhlíku. Asi 5 procent z nich je špičkový výzkum nekonvenčních řešení pro ukládání uhlíku.

Juerg Matter se podílí na jedné z těchto špičkových strategií: sekvestrace uhlíku v čedičových horninách. Projekt CarbFix je spolupráce mezi Earth Institute, Reykjavik Energy, Islandskou univerzitou a několika dalšími. Více než 90 procent Islandu je vyrobeno z čediče, vysoce reaktivního a porézního typu horniny vytvořeného ze starověkých lávových toků. CO2 z geotermální elektrárny je vstřikován 1,600 stop pod zemí do čediče., Po interakci s vápníkem v čediči se Seltzer-like CO2 změní na kalcit, hlavní složku vápence. Jakmile se stane pevnou a stabilní horninou, nemůže unikat. CarbFix v podstatě urychluje přirozený proces zvaný zvětrávání.

„v laboratoři,“ řekl Matter, “ tento mineralizační proces trvá týdny až měsíc. Naše počáteční údaje naznačují, že v terénu by reakce mohla trvat desetiletí až sto let. Pokud je to desetiletí, bylo by to dobré, protože by to mohlo být sledováno.,“Do konce roku bude projekt podali 2.000 tun CO2, uložený CO2 bude pečlivě sledovat, studovat, jak se to šíří; zjistit, zda existují nějaké netěsnosti; sledovat chemické reakce mezi CO2, podzemních vod a skal; a zajistit, aby skladování je trvalé. Čedič je jednou z nejčastějších hornin v zemské kůře. Celé dno oceánu pod sedimentem v Tichém oceánu, Atlantském a Indickém oceánu se skládá z čediče., Podle CarbFix, je zde dostatek skladovací kapacity v čedičové útvary na souši i pod mořem, aby izolovat všechny lidské vyprodukovaného CO2 v dohledné budoucnosti.

Peridotit, další hornina běžná v zemském plášti, když je v průběhu času tlačena na povrch geologickými silami a vystavena vzduchu, reaguje s CO2 za vzniku pevné horniny jako vápenec nebo mramor. V Ománu se peridotit běžně vyskytuje na povrchu nebo v jeho blízkosti., Matter a jeho kolega z Lamont-Doherty Peter Kelemen odhadli, že peridotit přirozeně absorbuje 10 000 až 100 000 tun uhlíku ročně z CO2 ve vzduchu nebo ve vodě. Pokud se do peridotitu vstříkne ohřátá voda obsahující tlakový CO2, reakce by mohla být urychlena 100 000krát nebo více. (O Ománském výzkumu čtěte zde.

vědci odhadují, že Omán mohl potenciálně izolovat 4 miliardy tun CO2 ročně, o 13 procent emisí uhlíku lidé generovat každý rok. Mapují místa, kde se tyto přirozené reakce vyskytují, a studují, zda mohou být urychleny na sekvestr CO2. Velké rozlohy peridotite jsou také nalezené v Papui-Nové Guineji a Kaledonii, na pobřeží Řecka a bývalé Jugoslávie, a v menší vklady v západních Spojených Státech.

vědci Lamont-Doherty se také zabývají ukládáním CO2 do hlubokých mořských sedimentů., Pod tlakem a nízkými teplotami mořských sedimentů hlouběji, než dvě míle, kapalný CO2 je hustší než voda, která vyplňuje mezery mezi zrny sedimentu, a tak se potopí. Poté bude zachycena gravitací, přičemž hluboké oceánské sedimenty poskytují fyzickou bariéru, aby se zabránilo úniku.

povodí Newarku, geologická formace pod New Jersey a New Yorkem, by mohla být porézní a propustná natolik, aby sekvestrovala CO2. Geologie, složená převážně z porézního pískovce s vrstvami hlíny nahoře,které by mohly sloužit jako překážka úniku, vypadá slibně.,vědci z Lamontu vyvrtávají vrt o délce 2000 stop na observatoři země v Palisades v NY, aby prozkoumali makeup Newark Basin. Také vstříkli malé množství vody obsahující CO2 do jiné oblasti, aby studovali, jaký vliv mohou mít úniky CO2 na okolní skály a mikrobiální komunity. AMERICKÉ Ministerstvo Energetiky odhaduje, že potenciál ukládání CO2 kapacita Newark Povodí je 10 miliard tun—což odpovídá asi 40 let CO2 z NY, NJ a PA.

i kdyby bylo možné zachytit a uložit CO2 ze všech elektráren, 30 až 50 procent globálních emisí získaných z dopravy by však stále přetrvávalo v atmosféře. Technologie pro zachycení CO2 ze vzduchu by mohla pomoci vyřešit tento problém a vypořádat se s potenciálními úniky CO2 z sekvestrovaného uhlíku.,

Klaus Lackner, ředitel Institutu Země je Lenfest Centrum pro Udržitelnou Energii, a jeho kolega Allen Wright pracoval na umělé stromy, které používají absorpční pryskyřice vytáhnout CO2 ze vzduchu mnohem rychleji než fotosyntéza. Lackner si představuje lesy těchto umělých stromů o velikosti auta a spekuluje, že 10 milionů z nich by mohlo zachytit 12 procent ročních emisí CO2 od lidí.

je tedy technologie zachycování a skladování uhlíku připravena na nová nařízení o emisích uhlíku, která Obama navrhuje?, „Technologie je připravena k použití ve velkém měřítku,“ řekl Matter. „Ale ještě to není ekonomicky životaschopné. Protože neexistuje žádná politika týkající se emisí uhlíku a žádný trh, lidé nemohou vydělat peníze na CO2.“

důvodem, proč Norsko, Alžírsko a Austrálie mají komerční průmyslové zachycování a skladování uhlíku, je to, že tyto země mají daň z emisí uhlíku., Pro společnosti je dražší uvolnit CO2 do atmosféry než zachytit a uložit. Kromě stanovení emisních limitů, řekl záležitost, vláda také musí dát cenu uhlíku prostřednictvím uhlíkové daně nebo SZP a obchodu-nebo to může ukázat jako příliš drahé pro uhelné elektrárny, které mají být dovybaveny zachytit uhlík a mohou být nuceni uzavřít.

“ kritické otázky jsou politika a ekonomika. Legislativa musí dostat ekonomiku do pořádku. USA by měly pokračovat v legislativě a emisních limitech,“ řekl Matter. „To bude opravdu dobrý příklad pro svět.,”