Hvad er den virkelige historie med rent kul?

Hvad er den virkelige historie med rent kul?

målet med Sierra Club ‘ s Beyond Coal-kampagne er at trække en tredjedel af landets over 500 kulanlæg tilbage i 2020; indtil videre har 147 trukket sig tilbage. Afbrænding af kul, det mest beskidte fossile brændstof, producerer stadig omkring 40 procent af elektriciteten i USA,, selvom dette tal er faldende på grund af naturgasboomen. Kulminedrift ødelægger bjergtoppe og dumper murbrokker og giftigt affald i vandløb. Brændende kul er ansvarlig for sod og smog, der resulterer i over $100 milliarder i sundhedsomkostninger hvert år. Kulanlæg frigiver giftigt kviksølv i luften og efterlader farlig kulaske forurening.

derudover er kulfyrede kraftværker ansvarlige for en tredjedel af alle amerikanske kuldio .idemissioner hvert år. Kuldio .id, en kraftig drivhusgas, fælder varme og varmer planeten., I Maj toppede kulstofemissioner i atmosfæren 400 dele pr. Mennesker har nu lagt nok kuldio .id i atmosfæren til at ændre livet på jorden, som vi kender det; og vi føler allerede virkningerne af klimaændringer i mere ekstremt vejr og stigende hav.

den 25.juni gjorde præsident Obama godt på sit løfte om at håndtere klimaændringer ved at foreslå en flerstrenget tilgang til at reducere amerikanske drivhusgasemissioner., Hans plan inkluderer at øge produktionen af ren energi, give global ledelse til at tackle klimaændringer og forberede nationen på virkningerne af klimaændringer. Den væsentligste foranstaltning vil regulere emissioner fra nye og eksisterende kulfyrede kraftværker under ledelse af Clean Air Act. I 2012 satte US Environmental Protection Agency grænser for mængden af kuldio .id nye kraftværker kan udsende, men denne standard er endnu ikke afsluttet. Nye og eksisterende kraftværker vil sandsynligvis kun kunne opfylde disse nye standarder ved hjælp af ren kulteknologi.,

ren kulteknologi bruges til at henvise til enhver teknologi, der reducerede miljøpåvirkningen af kulforbrænding for elektricitet. “Når kul-industrien hævder, at det allerede har rent kul,” sagde Mary Anne Hitt, direktør for Ud over Kul-kampagne, “De taler om strategier for fjernelse af svovldioxid, kvælstofoxider og kviksølv, men at de ikke gør noget ved CO2-fordi det er for dyrt. Når præsidenten taler om ren kulteknologi, henviser han til kulstofopsamling og-lagring….de to har ikke engang den samme samtale.,”

Kulstoffangst og-opbevaring involverer opsamling af kuldio .idaffald fra kraftværker, transport af det og opbevaring af det, hvor det teoretisk ikke vil lække, normalt under jorden. Indfangning af kulstof fra kraftværker kan opnås på forskellige måder. Røggas (forbrændingsudstødningen) adskillelse indebærer at fjerne CO2 med et opløsningsmiddel, adskille det ud med damp og derefter kondensere det til en væske. O .y-fuel forbrænding forbrænder kulet i rent ilt, hvilket frembringer en gasblanding af for det meste damp og CO2; de to elementer adskilles derefter gennem afkøling og kondensering af gasstrømmen., Indfangning af forbrænding fjerner CO2, før kulet brændes gennem en forgasningsproces ved hjælp af Amin, et derivat af ammoniak. Opsamling efter forbrænding adskiller CO2 fra røggas med et filter fremstillet af et opløsningsmiddel, der absorberer CO2; opløsningsmidlet opvarmes senere, hvilket frigiver damp og koncentreret CO2.

når CO2 er fanget, komprimeres den og transporteres via rør til et lagringssted. I øjeblikket praktiseres underjordisk opbevaring eller geologisk sekvestrering hovedsageligt af olie-og gasselskaber., CO2 indsprøjtes i udtømte olie – eller gasreserver for at drive den resterende olie til borestedet eller forbedre dens strømning. Men ifølge Juerg Spørgsmål, en associate research professor på Lamont-Doherty Earth Observatory, der arbejder på kulstoflagring i Island og Oman, meget af millioner af tons CO2, der i øjeblikket anvendes i USA for enhanced oil recovery kommer fra naturgas reserver, der forekommer naturligt i Colorado, Wyoming, Montana.

kun en håndfuld Kommercielle Industrielle kulstofopfangnings-og lagringsprojekter er i drift overalt i verden., Den første blev etableret på Sleipner gasfelt i Norge, hvor en million tons komprimeret væske CO2 sprøjtes ind i saltvand grundvandsmagasiner dybt under havbunden hvert år. Andre carbon capture og opbevaring kommercielle ventures findes i Algeriet og Australien. Til dato er der ingen kommercielle ventures i USA, der fanger, transporterer og injicerer store mængder CO2 (1 million tons eller mere om året) for at sekvestrere kulstof.

hovedårsagen til dette er, at kulstofopsamling og-opbevaring er meget dyrt., For eksempel anslås det, at det kræver, at nye anlæg implementerer opsamling efter forbrænding, ville kræve 20 til 25 procent af deres energiproduktion på grund af reduceret energiproduktion og energibehovet ved at bruge teknologien. Desuden er offentligheden bekymret over sikkerheden ved kulstoflagring. Kulstofbinding på land rejser spørgsmål om grundvandssikkerhed, adgang til jord, opbevaring varighed, og langsigtet overvågning og ansvar. Forskere ved stadig ikke, om CO2, der opbevares under jorden, kan forblive sikkert permanent, eller om CO2 i sidste ende kan lække ud i atmosfæren eller grundvandet., Havopbevaring kan øge surhedsgraden af havvand og skade det marine liv.

Kongressen har finansieret forskning og udvikling af kulstofopsamling og-lagring siden 1997, herunder tildeling af 3,4 milliarder dollars i 2009-stimulansen til forskningsprogrammer ved Energiministeriet. Målet er at opnå storstilet implementering af teknologien inden 2020., Rækken af kulstofopsamling og-lagring forskning omfatter teknikker til at indfange kulstof på røg stakke, opbevaringsmuligheder, teknologi er nødvendig for langsigtet overvågning, virkninger på naturlige systemer, hvis utætheder opstår, risici for forurenende grundvand eller atmosfæren, hvordan man skaber lovgivning, samt de juridiske og miljømæssige konsekvenser af kulstofopsamling og-lagring. Om 5 procent af det er banebrydende forskning i ukonventionelle kulstoflagringsløsninger.

Juerg Matter er involveret i en af disse banebrydende strategier: sekvestrering af kulstof i basalt klipper. Carbfi. – projektet er et samarbejde mellem Earth Institute, Reykjavik Energy, University of Iceland og flere andre. Mere end 90 procent af Island er lavet af basalt, en meget reaktiv og porøs type sten skabt af gamle lavastrømme. CO2 fra et geotermisk kraftværk sprøjtes 1.600 fod under jorden i basalt., Efter at have interageret med calcium i basalten, bliver den Selt .erlignende CO2 til calcit, en vigtig bestanddel af kalksten. Når det bliver fast og stabil sten, kan det ikke lække. Carbfi.fremskynder i det væsentlige en naturlig proces kaldet forvitring.

“i laboratoriet,” sagde Matter, “denne mineraliseringsproces tager fra uger til en måned. Vores oprindelige data antyder, at reaktionen i marken kan tage årtier til hundrede år. Hvis det er årtier, ville det være godt, fordi det kunne overvåges.,”Ved udgangen af året vil projektet have injiceret 2.000 tons CO2; den lagrede CO2 vil blive nøje overvåget for at undersøge, hvordan det spreder sig; se om der er lækager; spore kemiske reaktioner mellem CO2, grundvand og klipper; og sikre, at opbevaringen er permanent. Basalt er en af de mest almindelige klipper i jordskorpen. Hele havbunden under sedimentet i Stillehavet, Atlanterhavet og de indiske oceaner består af basalt., Ifølge Carbfi.er der tilstrækkelig lagerkapacitet i basaltformationerne på land og under havet til at binde alt menneskeligt produceret CO2 i en overskuelig fremtid.peridotit, en anden Klippe, der er almindelig i jordens mantel, når den skubbes til overfladen af geologiske kræfter over tid og udsættes for luft, reagerer med CO2 for at danne solid klippe som kalksten eller marmor. I Oman forekommer peridotit ofte ved eller nær overfladen., Matter og hans Lamont-Doherty-kollega Peter Kelemen anslog, at peridotiten naturligt absorberer 10.000 til 100.000 tons kulstof om året fra CO2 i luften eller vandet. Hvis opvarmet vand indeholdende CO2 under tryk blev injiceret ned i peridotiten, kunne reaktionen øges 100.000 gange eller mere. (Læs om Oman-forskningen her.)

forskerne vurderer, at Oman potentielt kunne sekvestrere 4 milliarder ton CO2 om året, cirka 13 procent af kulstofemissionerne mennesker genererer hvert år. De kortlægger steder, hvor disse naturlige reaktioner forekommer, og studerer, om de kan fremskyndes til sekvestrer CO2. Store udvidelser af peridotit findes også på Papua Ny Guinea og Kaledonien, langs kysterne i Grækenland og det tidligere Jugoslavien og i mindre forekomster i det vestlige USA.

Lamont-Doherty-forskere undersøger også opbevaring af CO2 i dybe marine sedimenter., Under tryk og lave temperaturer af marine sedimenter dybere end to miles er flydende CO2 tættere end vandet, der fylder mellemrummet mellem sedimentkorn og så vil synke. Det vil derefter blive fanget af tyngdekraften, hvor de dybe havsedimenter giver en fysisk barriere for at forhindre lækage.

ne .ark-bassinet, en geologisk formation under ne.Jersey og Ne. York, kunne være porøst og gennemtrængeligt nok til at binde CO2. Består hovedsagelig af porøs sandsten med lag af ler på toppen, som kunne tjene som en barriere for lækage, geologien ser lovende ud.,

Lamont forskere borer et 2.000 fods borehul på Earth Observatory i Palisades, NY, for at undersøge ne .ark Basin ‘ s makeup. De har også injiceret små mængder CO2-holdigt vand i et andet område for at undersøge, hvilken virkning CO2 lækager kan have på omgivende klipper og mikrobe samfund. Det amerikanske energiministerium vurderer, at den potentielle CO2-lagerkapacitet i Ne .ark—bassinet er 10 milliarder tons-svarende til omkring 40 års CO2-udledning fra NY, NJ og PA.

selvom det var muligt at fange og opbevare CO2 fra alle kraftværker, ville 30 til 50 procent af de globale emissioner, der stammer fra transport, dog stadig vedvare i atmosfæren. Teknologi til at fange CO2 fra luften kan hjælpe med at løse dette problem såvel som håndtere potentielle CO2-lækager fra sekvestreret kulstof.,

Klaus Lackner, direktør for Earth Institute ‘ s Lenfest Center for Bæredygtig Energi, og hans kollega Allen Wright har arbejdet på, kunstige træer, at brug en absorberende harpiks til at trække CO2 fra luften meget hurtigere end fotosyntese gør. Lackner forestiller sig skove af disse bilstore kunstige træer og spekulerer i, at 10 millioner af dem kunne fange 12 procent af de årlige CO2-emissioner fra mennesker.

så er kulstofopfangnings-og lagringsteknologi klar til de nye regler om kulstofemissioner, som Obama foreslår?, “Teknologien er klar til at blive anvendt i stor skala,” sagde Matter. “Men det er endnu ikke økonomisk levedygtigt. Fordi der ikke er nogen politik for kulstofemissioner og intet marked, kan folk ikke tjene penge på CO2.”

grunden til, at Norge, Algeriet og Australien har kommerciel industriel kulstofopsamling og-lagring, er, at disse lande har en afgift på kulstofemissioner., Det er dyrere for virksomhederne at frigive CO2 i atmosfæren end at fange og opbevare den. Udover at fastsætte emissionsgrænser, nævnte sag, regeringen også nødt til at sætte en pris på kulstof gennem en kulstofafgift eller cap og handel—eller det kan vise sig for dyrt for kulkraftværker at blive eftermonteret til at fange kulstof, og de kan blive tvunget til at lukke.

“de kritiske spørgsmål er Politik og økonomi. Lovgivningen skal have økonomien ret. USA bør gå videre med lovgivning og emissionsgrænser,” sagde Matter. “Det vil være et rigtig godt eksempel for verden.,”