Mikä on oikea tarina puhtaasta hiilestä?

What ’ s the Real Story With Clean Coal?

Sierra Clubin Beyond Coal-kampanjan tavoitteena on saada kolmannes maan yli 500 hiilivoimalasta eläkkeelle vuoteen 2020 mennessä; toistaiseksi 147 on jäänyt eläkkeelle. Polttamalla hiiltä, saastaisinta fossiilista polttoainetta, saadaan yhä noin 40 prosenttia Yhdysvaltain sähköstä.,, vaikka luku on ollut laskussa maakaasubuumin takia. Hiilenlouhinta tuhoaa vuorenhuiput ja kaataa raunioita ja myrkyllistä jätettä puroihin. Hiilen polttaminen aiheuttaa nokea ja savusumua, jotka aiheuttavat vuosittain yli 100 miljardin dollarin terveydenhuollon kustannukset. Hiilivoimalat päästävät myrkyllistä elohopeaa ilmaan ja jättävät jälkeensä vaarallista hiilituhkasaastetta.

lisäksi hiilivoimalat aiheuttavat joka vuosi kolmanneksen kaikista Yhdysvaltain hiilidioksidipäästöistä. Hiilidioksidi, voimakas kasvihuonekaasu, pyydystää lämpöä ja lämmittää planeettaa., Toukokuussa hiilidioksidipäästöt ilmakehässä ylitti 400 miljoonasosaa ensimmäistä kertaa yli 2,5 miljoonaa vuotta. Ihmisillä on nyt laittaa tarpeeksi hiilidioksidia ilmakehään muuttaa elämä Maapallolla kuin me sen tunnemme, ja olemme jo tunne, että ilmastonmuutos lisää äärimmäisiä sää ja merenpinnan kohoamista.

kesäkuun 25.päivänä presidentti Obama toteutti lupauksensa käsitellä ilmastonmuutosta ehdottamalla monipiippuista lähestymistapaa Yhdysvaltain kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi., Hänen suunnitelmaansa kuuluu puhtaan energiantuotannon edistäminen, globaalin johtajuuden tarjoaminen ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi ja kansakunnan valmistaminen ilmastonmuutoksen vaikutuksiin. Merkittävin toimenpide säännellään päästöjen uusien ja olemassa olevien hiilivoimalaitosten alaisuudessa Clean Air Act. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto asetti vuonna 2012 rajat sille, kuinka paljon hiilidioksidia uudet voimalaitokset voivat päästää, mutta standardia ei ole vielä lyöty lukkoon. Uudet ja olemassa olevat voimalaitokset pystyvät todennäköisesti täyttämään nämä uudet standardit vain käyttämällä puhdasta hiiliteknologiaa.,

puhdas hiiliteknologia, jolla viitattiin mihin tahansa teknologiaan, joka vähensi hiilen polttamisen ympäristövaikutuksia sähköön. ”Kun hiiliteollisuus väittää, että sillä on jo puhdasta hiiltä”, sanoi Beyond Coal-kampanjan johtaja Mary Anne Hitt, ” he puhuvat strategioista rikkidioksidin, typpioksidin ja elohopean poistamiseksi, mutta he eivät tee mitään CO2: lle, koska se on liian kallista. Kun presidentti puhuu puhtaasta hiiliteknologiasta, hän viittaa hiilen talteenottoon ja varastointiin….kaksikko ei edes käy samaa keskustelua.,”

hiilidioksidin talteenottoon ja varastointiin kuuluu hiilidioksidin talteenotto voimalaitoksista, sen kuljettaminen ja varastoiminen sinne, missä se ei teoriassa vuoda, yleensä maan alle. Hiilidioksidin talteenotto voimalaitoksista voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Savukaasun (palamispakokaasun) erottamiseen liittyy CO2: n poistaminen liuottimella, sen erottaminen höyryllä ja tiivistäminen nesteeksi. Oksi-polttoaineen palaminen polttaa kivihiiltä puhtaassa hapessa, joka tuottaa kaasuseoksen, jossa on enimmäkseen höyryä ja CO2: ta; nämä kaksi elementtiä erotetaan sitten jäähdyttämällä ja tiivistämällä kaasuvirtaa., Ennen palamista tapahtuva talteenotto poistaa CO2: n ennen kuin kivihiili poltetaan kaasutusprosessissa käyttäen amiinia, ammoniakin johdannaista. Polttamisen jälkeinen talteenotto erottaa CO2: n savukaasusta CO2: ta absorboivasta liuottimesta valmistetulla suodattimella; liuotin kuumennetaan myöhemmin, jolloin vapautuu höyryä ja väkevää CO2: ta.

kun CO2 on saatu kiinni, se pakataan ja kuljetetaan putkia pitkin varastointipaikalle. Nykyisin maanalaista varastointia eli geologista sidontaa harjoittavat lähinnä öljy-ja kaasuyhtiöt., CO2 ruiskutetaan köyhdytettyyn öljy-tai kaasuvarastoon, jotta jäljellä oleva öljy voidaan ajaa porauspaikalle tai parantaa sen virtausta. Kuitenkin mukaan Juerg Väliä, yhdistää tutkimus professori Lamont-Doherty Maan Observatory työskentelee hiilen varastointi Islannissa ja Oman, paljon miljoonia tonneja CO2 tällä hetkellä käytössä YHDYSVALLOISSA enhanced oil recovery tulevat kaasuvarat luonnollisesti tapahtuu Coloradossa, Wyomingissa ja Montanassa.

vain kourallinen kaupallisia teollisuuden hiilidioksidin talteenotto-ja varastointihankkeita on käynnissä kaikkialla maailmassa., Ensimmäinen perustettiin Sleipner kaasukentän kehittäminen Norjassa, jossa miljoona tonnia pakattu nestemäinen CO2 ruiskutetaan suolaliuosta pohjavesiin syvälle merenpohjan alle vuosittain. Muita hiilidioksidin talteenotto-ja varastointiliikkeitä on Algeriassa ja Australiassa. Tähän mennessä Yhdysvalloissa ei ole kaupallisia hankkeita, jotka pyydystäisivät, kuljettaisivat ja ruiskuttaisivat suuria määriä hiilidioksidia (vähintään miljoona tonnia vuodessa) hiilen sitomiseksi.

suurin syy tähän on se, että hiilidioksidin talteenotto ja varastointi on erittäin kallista., Esimerkiksi on arvioitu, että tarvitaan uusia kasveja toteuttaa post-combustion capture vaatisi 20 25 prosenttia niiden energian tuotannon alentuneen energian tuotanto ja energian vaatimukset käyttämällä teknologiaa. Lisäksi kansalaiset ovat huolissaan hiilivaraston turvallisuudesta. Maaperän hiilensidonta herättää kysymyksiä pohjaveden turvallisuudesta, maan saatavuudesta, varastoinnin pysyvyydestä sekä pitkäaikaisesta seurannasta ja vastuusta. Tutkijat eivät vieläkään tiedä, voiko maan alle varastoitunut CO2 säilyä varmana pysyvästi tai voiko CO2 lopulta vuotaa ilmakehään tai pohjaveteen., Valtamerten varastointi voisi lisätä merivesien happamuutta ja haitata merien elämää.

Kongressi on rahoittanut hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin tutkimuksen ja kehityksen vuodesta 1997 lähtien, mukaan lukien myöntävät $3,4 miljardia euroa vuonna 2009 ärsyke tutkimus-ohjelmia Department of Energy. Sen tavoitteena on saavuttaa teknologian laajamittainen täytäntöönpano vuoteen 2020 mennessä., Hiilidioksidin talteenotto-ja varastointitutkimusten valikoimaan kuuluvat tekniikat hiilen talteenottamiseksi savupinoissa, varastointivaihtoehdot, pitkän aikavälin seurantaan tarvittava teknologia, vaikutukset luonnonjärjestelmiin, jos vuotoja esiintyy, pohjaveden tai ilmakehän saastumisriskit, lainsäädännön laatiminen sekä hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin oikeudelliset ja ympäristövaikutukset. Noin 5 prosenttia on huippututkimusta epätavanomaisista hiilivarastointiratkaisuista.

Juerg Matter on mukana yhdessä näistä huippuluokan strategioista: hiilen sitomisessa basalttikiviin. CarbFix-hanke on Maainstituutin, Reykjavik Energyn, Islannin yliopiston ja useiden muiden yhteistyö. Yli 90 prosenttia Islannista on basaltia, joka on erittäin reaktiivinen ja huokoinen kivilaji, joka on syntynyt muinaisista laavavirtauksista. Geotermisen voimalaitoksen hiilidioksidia ruiskutetaan 1600 metriä maan alle basaltiin., Reagoituaan basaltin kalsiumin kanssa Seltzerin kaltainen CO2 muuttuu kalkiitiksi, joka on kalkkikiven tärkeä osa. Kun se muuttuu kiinteäksi ja vakaaksi kiveksi,se ei voi vuotaa. CarbFix kiihdyttää olennaisesti luonnollista prosessia, jota kutsutaan sään säätelyksi.

”laboratoriossa”, sanoi Väliä”, tämä mineralisaatio prosessi kestää viikosta kuukauteen. Alustavien tietojemme mukaan reagointi voi kentällä kestää vuosikymmenistä sataan vuoteen. Jos se on vuosikymmeniä, se olisi hyvä, koska sitä voisi seurata.,”Vuoden loppuun mennessä hankkeeseen on ruiskutettu 2 000 tonnia CO2: ta; varastoitua CO2: ta seurataan huolellisesti sen leviämistapojen selvittämiseksi; katsotaan onko vuotoja; seurataan kemiallisia reaktioita CO2: n, pohjaveden ja kivien välillä; ja varmistetaan, että varastointi on pysyvää. Basaltti on yksi maankuoren yleisimmistä kivilajeista. Tyynen valtameren, Atlantin ja Intian valtamerien sedimentin alapuolella oleva koko merenpohja koostuu basaltista., Mukaan CarbFix, siellä on tarpeeksi varastointi kapasiteetti basaltti muodostelmia, maalla ja meren alla ja sitomaan kaikki ihmisen tuotettu CO2 lähitulevaisuudessa.

Peridotiitti, toinen rock yhteisen Maapallon vaipan, kun työnnetään pintaan geologiset voimat, ajan ja alttiina ilma, reagoi CO2 muodostaa kallio, kuten kalkkikiveä tai marmoria. Omanissa peridotiittia esiintyy yleisesti pinnalla tai sen läheisyydessä., Asia ja hänen Lamont-Doherty kollega Peter Kelemen arvioitu, että peridotiitti on luonnollisesti vaimentava 10000 100000 tonnia hiiltä vuodessa CO2 ilmassa tai vedessä. Jos paineistettua CO2: ta sisältävä lämmitetty vesi ruiskutettiin peridotiittiin, reaktiota voitiin nopeuttaa 100 000 kertaa tai enemmän. (Lue Omanin tutkimuksesta täältä.)

tutkijat arvioivat, että Oman voisi mahdollisesti sitoa 4 miljardia tonnia hiilidioksidia vuodessa, noin 13 prosenttia ihmisten vuosittain tuottamista hiilipäästöistä. He ovat kartoitus sivustoja, joissa näitä luonnollisia reaktioita ja opiskelu, jos he voivat olla nopeuttanut sitomaan CO2. Suuri expanses peridotiitti löytyy myös Papua-Uusi-Guinea ja-Kaledonian rannikolla Kreikan ja entisen Jugoslavian alueella, ja pienempiä talletuksia yhdysvaltain länsiosissa.

Lamont-Dohertyn tutkijat tutkivat myös CO2: n säilyttämistä syvissä merisedimenteissä., Meren sedimenttien paineen ja matalien lämpötilojen ollessa syvemmällä kuin kaksi mailia, neste CO2 on tiheämpää kuin vesi, joka täyttää sedimentin jyvien väliset tilat ja niin uppoaa. Sen jälkeen se jää painovoiman vangiksi, ja syvänmeren sedimentit tarjoavat fyysisen esteen vuotojen estämiseksi.

Newarkin allas, New Jerseyn ja New Yorkin alla oleva geologinen muodostuma, saattoi olla huokoinen ja läpäisevä niin, että se jaksoitti CO2: n. Pääosin huokoista hiekkakiveä, jonka päällä on savikerroksia, jotka voisivat toimia vuotojen esteenä, geologia näyttää lupaavalta.,

Lamont tutkijat ovat poraus 2000-metrinen porakaivo Maan Observatory Palisades, NY, tutkia Newark Altaan meikki. He ovat myös ruiskutetaan pieniä määriä CO2-sisältää vettä toiseen alueen tutkia, mikä vaikutus CO2-vuotoja voi olla ympäröivän kiviä ja mikrobien yhteisöjä. Yhdysvaltain energiaministeriö arvioi, että Newarkin altaan potentiaalinen CO2—varastointikapasiteetti on 10 miljardia tonnia-vastaa noin 40 vuoden CO2-päästöjä NY: stä, NJ: stä ja PA: sta.

vaikka CO2 olisi mahdollista kaapata ja varastoida kaikista voimalaitoksista, 30-50 prosenttia kuljetuksista syntyvistä globaaleista päästöistä säilyisi silti ilmakehässä. Tekniikka hiilidioksidin talteenottamiseksi ilmasta voisi auttaa ratkaisemaan tämän ongelman sekä käsittelemään mahdollisia hiilidioksidin vuotoja sidotusta hiilestä.,

Klaus Lackner, Earth Instituten Lenfest Center for Sustainable Energy-keskuksen johtaja, ja hänen kollegansa Allen Wright ovat työstäneet keinotekoisia puita, jotka käyttävät imukykyistä hartsia vetääkseen hiilidioksidia ilmasta paljon nopeammin kuin fotosynteesi. Lackner visioi metsien nämä auto-kokoinen keinotekoisia puita, spekuloidaan, että 10 miljoonaa heistä voisi kaapata 12 prosenttia vuotuisista CO2-päästöistä ihmisille.

niin, onko hiilidioksidin talteenotto-ja varastointitekniikka valmis Obaman ehdottamiin uusiin hiilidioksidipäästöjä koskeviin asetuksiin?, ”Teknologia on valmis laajamittaiseen käyttöön”, Matter sanoi. ”Mutta se ei ole vielä taloudellisesti kannattavaa. Koska hiilipäästöjä ja markkinoita ei ole, ihmiset eivät voi tienata hiilidioksidilla.”

syystä, että Norja, Algeria ja Australia ovat kaupallisen teollisuuden hiilidioksidin talteenotto ja varastointi on, että nämä maat ovat vero hiilidioksidipäästöjä., Yrityksille on kalliimpaa vapauttaa CO2 ilmakehään kuin kaapata ja varastoida se. Lisäksi vahvistetaan päästöjen raja-arvoja, sanoi Väliä, hallitus tarvitsee myös laitetaan hiilelle hinta kautta hiilivero tai ymp: n ja kaupan tai se voi osoittautua liian kalliita kivihiili voimalat voidaan jälkiasentaa talteenotto hiilen ja ne voivat olla pakko sulkea.

”kriittisiä kysymyksiä ovat politiikka ja talous. Lainsäädännön on saatava talous kuntoon. Yhdysvaltain pitäisi mennä eteenpäin lainsäädännöllä ja päästörajoilla, Matter sanoi. ”Se on todella hyvä esimerkki maailmalle.,”