Mi az igazi történet a tiszta szénnel?

mi az igazi történet a tiszta szénnel?

Renee Cho/July 1, 2013

Széngyár Nyugat-Virginiában. Fotó: euze

A Sierra Club Beyond Coal kampányának célja, hogy 2020-ra az ország több mint 500 szénüzemének egyharmadát visszavonja; eddig 147 visszavonult. A legszennyezettebb fosszilis tüzelőanyag, a szén elégetése még mindig a villamos energia mintegy 40% – át termeli az Egyesült Államokban.,, bár ez a szám a földgáz boom miatt csökkent. A szénbányászat a hegytetőket pusztítja el, a törmeléket és a mérgező hulladékot patakokba rakja. A szénégetés felelős a koromért és a szmogért, ami évente több mint 100 milliárd dollár egészségügyi költséget eredményez. A szénerőművek mérgező higanyt bocsátanak a levegőbe, és veszélyes szénhamu-szennyezést hagynak maguk után.

ráadásul a széntüzelésű erőművek felelősek az Egyesült Államok szén-dioxid-kibocsátásának egyharmadáért évente. A szén-dioxid, egy erős üvegházhatású gáz, csapdába hőt, és felmelegíti a bolygót., Májusban a légkörben a szén-dioxid-kibocsátás több mint 2, 5 millió év alatt először 400 rész / millió volt. Az emberek most annyi szén-dioxidot juttattak a légkörbe, hogy az általunk ismert földi életet megváltoztassák; és máris érezzük az éghajlatváltozás hatásait a szélsőségesebb időjárásban és az emelkedő tengerekben.

június 25-én Obama elnök ígéretet tett az éghajlatváltozás kezelésére azáltal, hogy többoldalú megközelítést javasol az amerikai üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére., Terve magában foglalja a tiszta energiatermelés fellendítését, a globális vezetés biztosítását az éghajlatváltozás kezelésére, valamint a nemzet felkészítését az éghajlatváltozás hatásaira. A legjelentősebb intézkedés a tiszta levegőről szóló törvény értelmében új és meglévő széntüzelésű erőművek kibocsátását szabályozza. 2012 – ben az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége korlátozta az új erőművek által kibocsátott szén-dioxid mennyiségét, de ezt a szabványt még nem véglegesítették. Az új és meglévő erőművek valószínűleg csak tiszta szén technológiával képesek megfelelni ezeknek az új szabványoknak.,

tiszta szén technológia minden olyan technológiára utal, amely csökkentette a villamos energia szénégetésének környezeti hatását. “Amikor a szénipar azt állítja, hogy már van tiszta szén-mondta Mary Anne Hitt, a Beyond Coal kampány igazgatója -, a kén-dioxid, a nitrogén-oxid és a higany eltávolítására irányuló stratégiákról beszélnek, de nem csinálnak semmit a CO2-vel, mert túl drága. Amikor az elnök a tiszta szén technológiájáról beszél, a szén-dioxid-leválasztásra és-tárolásra utal….a két nem is ugyanazt a beszélgetést.,”

a szén-dioxid-leválasztás és-tárolás magában foglalja a hulladék szén-dioxid leválasztását az erőművekből, szállítását és tárolását, ahol elméletileg nem szivárog, általában a föld alatt. Az erőművekből származó szén befogása számos módon megvalósítható. A füstgáz (az égés kipufogógáz) elválasztása magában foglalja a CO2 oldószerrel történő eltávolítását, gőzzel elválasztva, majd folyadékba kondenzálva. Oxi-tüzelőanyagot éget a szén tiszta oxigén, amely létrehoz egy gáz keveréke többnyire gőz, CO2; a két elem akkor külön keresztül hűtő, kondenzációs gáz-patak., Az égés előtti rögzítés eltávolítja a CO2-t, mielőtt a szén gázosítási folyamaton keresztül égne aminnal, ammónia származékával. Az égés utáni rögzítés elválasztja a CO2-t a füstgáztól egy oldószerből készült szűrővel, amely elnyeli a CO2-t; az oldószert később felmelegítik, amely gőzt és koncentrált CO2-t bocsát ki.

a CO2 elfogása után csöveken keresztül tömörítik és szállítják egy tárolóhelyre. Jelenleg a föld alatti tárolást vagy geológiai megkötést elsősorban olaj-és gázipari cégek gyakorolják., A CO2-t kimerült olaj-vagy gáztartalékokba injektálják, hogy a fennmaradó olajat a fúrási helyre vezesse, vagy javítsa annak áramlását. Szerint azonban Juerg Számít, társult kutatás, professzora Lamont-Doherty Föld Obszervatórium működik a szén-dioxid-tárolás Izlandon, Omán, sok millió tonna CO2-jelenleg az USA-ban az enhanced oil recovery jön a földgáz fenntartja természetesen előforduló Colorado, Wyoming, valamint Montana.

csak néhány kereskedelmi ipari szén-dioxid-leválasztási és-tárolási projekt működik a világ bármely pontján., Az elsőt a norvégiai Sleipner gázmezőn hozták létre, ahol évente egymillió tonna sűrített folyékony CO2-t fecskendeznek be a tengerfenék mélyén lévő sós víztartó rétegekbe. Más szén-dioxid-leválasztó és-tároló kereskedelmi vállalkozások találhatók Algériában és Ausztráliában. A mai napig nincsenek olyan kereskedelmi vállalkozások az Egyesült Államokban, amelyek nagy mennyiségű CO2-t (1 millió tonna vagy annál több évente) rögzítenek, szállítanak és injektálnak a szén megkötésére.

ennek fő oka, hogy a szén-dioxid-leválasztás és-tárolás nagyon drága., Becslések szerint például az, hogy új erőműveket kell az égés utáni rögzítés végrehajtásához, az energiatermelésük 20-25% – át igényli a csökkentett energiatermelés és a technológia használatának energiaigénye miatt. Ezenkívül a nyilvánosság aggódik a szén-dioxid-Tárolás biztonsága miatt. A szárazföldön történő szén-dioxid-megkötés kérdéseket vet fel a felszín alatti vizek biztonságával, a földhöz való hozzáféréssel, a tárolás állandóságával, valamint a hosszú távú nyomon követéssel és felelősséggel kapcsolatban. A tudósok még mindig nem tudják, hogy a föld alatt tárolt CO2 tartósan biztonságban maradhat-e, vagy ha a CO2 végül szivároghat a légkörbe vagy a talajvízbe., Az óceáni Tárolás növelheti az óceáni vizek savasságát és károsíthatja a tengeri életet.

a Kongresszus 1997 óta finanszírozza a szén-dioxid-leválasztást és-tárolást, beleértve a 2009.évi ösztönzés 3,4 milliárd dollárt az energiaügyi minisztérium kutatási programjaira. Célja a technológia nagyszabású megvalósítása 2020-ig., A tartomány a carbon capture and storage magában foglalja a kutatási technikák elfog a szén a füst halom, tárolási lehetőségek, szükséges technológia, hosszú távú nyomon követése, hatások a természeti rendszerek, ha szivárog elő, kockázatok a szennyező talajvíz, illetve a légkörben, hogyan hozható létre a jogszabályok, valamint a jogi, valamint a környezeti következményei carbon capture and storage. Körülbelül 5% – A élvonalbeli kutatás a nem hagyományos széntároló megoldásokkal kapcsolatban.

a Juerg-anyag részt vesz ezen élvonalbeli stratégiák egyikében: szén megkötése a bazalt kőzetekben. A CarbFix projekt a Föld Intézet, a Reykjavik Energy, Az Izlandi Egyetem és még sokan mások együttműködése. Izland több mint 90% – a bazaltból készül, amely az ősi lávafolyamokból keletkezett rendkívül reaktív és porózus kőzetfajta. A geotermikus erőműből származó CO2-t 1600 méter mélyen a föld alá injektálják a bazaltba., Miután kölcsönhatásba lépett a bazalt kalciumával,a szeltzerszerű CO2 kalcit, a mészkő egyik fő összetevője. Amint szilárd és stabil kővé válik,nem szivároghat. A CarbFix lényegében felgyorsítja az időjárásnak nevezett természetes folyamatot.

“a laborban” – mondta Matter-ez az mineralizációs folyamat hetektől egy hónapig tart. Kezdeti adataink azt sugallják, hogy a területen a reakció évtizedekig akár száz évig is eltarthat. Ha évtizedekről van szó, az jó lenne, mert nyomon követhető.,”Az év végére a projekt 2000 tonna CO2-t fecskendez be; a tárolt CO2-t gondosan ellenőrizni fogják, hogy megvizsgálják, hogyan terjed; ellenőrizze, hogy vannak-e szivárgások; Kövesse nyomon a kémiai reakciókat a CO2, a felszín alatti vizek és a sziklák között; és biztosítsa, hogy a tárolás állandó legyen. A bazalt a földkéreg egyik leggyakoribb kőzete. Az egész óceán feneke a Csendes-óceán, az Atlanti-óceán és az indiai-óceánok üledéke alatt bazaltból áll., A CarbFix szerint elegendő tárolókapacitás van a bazaltképződményekben a szárazföldön és a tenger alatt ahhoz, hogy a belátható jövőben az összes ember által termelt CO2-t elkülönítsék.

peridotit, egy másik kőzet, amely a Föld köpenyében gyakori, amikor a geológiai erők idővel a felszínre nyomják, és levegőnek vannak kitéve, CO2-vel reagál, hogy szilárd kőzetet képezzen, mint mészkő vagy márvány. Ománban a peridotit általában a felszínen vagy annak közelében fordul elő., Matter és Lamont-Doherty kollégája, Kelemen Péter becslése szerint a peridotit évente 10 000-100 000 tonna szenet szív fel a levegőben vagy a vízben lévő CO2-ből. Ha nyomás alatt álló CO2-t tartalmazó melegített vizet fecskendeznek a peridotitba, a reakciót 100 000-szer vagy annál nagyobb mértékben fel lehet gyorsítani. (Az Ománi kutatásról itt olvashat.)

a tudósok becslése szerint Oman évente potenciálisan 4 milliárd tonna CO2-t szekvenálhat, az emberek által évente termelt szén-dioxid-kibocsátás mintegy 13% – át. Olyan helyeket térképeznek fel, ahol ezek a természetes reakciók előfordulnak, és megvizsgálják, hogy képesek-e a CO2 szekvenálására. Nagy kiterjedésű peridotitok találhatók Pápua Új-Guineán és Kaledónián, Görögország és a volt Jugoszlávia partjai mentén, valamint kisebb lelőhelyeken az Egyesült Államok nyugati részén.

A Lamont-Doherty tudósok azt is vizsgálják, hogy a CO2-t mély tengeri üledékekben tárolják-e., A két mérföldnél mélyebb tengeri üledékek nyomása és alacsony hőmérséklete alatt a folyékony CO2 sűrűbb, mint a víz, amely kitölti az üledékszemek közötti tereket, így elsüllyed. Ezután a gravitáció csapdába esik, a mély óceáni üledékek fizikai akadályt biztosítanak a szivárgás megelőzésére.

a Newark-medence, egy geológiai képződmény New Jersey és New York alatt, elég porózus és áteresztő lehet ahhoz, hogy CO2-t folytasson. Főleg porózus homokkőből áll, tetején agyagrétegekkel, amelyek gátolhatják a szivárgást, a geológia ígéretesnek tűnik.,

A Lamont tudósai egy 2000 méteres fúrólyukat fúrnak a Palisades-I föld Obszervatóriumban, NY-ben, hogy megvizsgálják a Newark-medence sminkjét. Kis mennyiségű CO2-tartalmú vizet is befecskendeztek egy másik területre, hogy megvizsgálják, milyen hatással lehet A CO2-szivárgás a környező kőzetekre és mikroba-közösségekre. Az amerikai Energiaügyi Minisztérium becslése szerint a Newark-medence potenciális CO2-tárolókapacitása 10 milliárd metrikus tonna-ami körülbelül 40 éves CO2-kibocsátásnak felel meg NY, NJ és PA.

még akkor is, ha lehetséges lenne a CO2 rögzítése és tárolása minden erőműből, azonban a szállításból származó globális kibocsátások 30-50% – a továbbra is fennmaradna a légkörben. A CO2 levegőből történő rögzítésének technológiája segíthet megoldani ezt a problémát, valamint kezelni a szekvenciális szénből származó potenciális CO2 szivárgásokat.,

Klaus Lackner, a Föld Intézet Lenfest fenntartható Energiaközpontjának igazgatója és kollégája, Allen Wright olyan mesterséges fákon dolgozik, amelyek abszorbens gyantát használnak a CO2-t a levegőből sokkal gyorsabban, mint a fotoszintézis. Lackner elképzeli ezeket az autó méretű mesterséges fákat, spekulálva, hogy ezek közül 10 millió képes befogni az emberek éves CO2-kibocsátásának 12% – át.

tehát készen áll-e a szén-dioxid-leválasztás és-tárolás technológiája az Obama által javasolt új szén-dioxid-kibocsátási szabályozásra?, “A technológia készen áll a nagyszabású alkalmazásra” – mondta Matter. “De ez még nem gazdaságilag életképes. Mivel nincs politika a szén-dioxid-kibocsátásról és nincs piac, az emberek nem tudnak pénzt keresni a CO2-en.”

Az oka, hogy Norvégia Algéria, Ausztrália kereskedelmi ipari carbon capture and storage, hogy ezek az országok adó a szén-dioxid-kibocsátás., A vállalatok számára drágább a CO2 kibocsátása a légkörbe, mint az elfogása és tárolása. A kibocsátási határértékek megállapítása mellett, mondta az ügy, a kormánynak szén-dioxid-adóval vagy kap-kal és kereskedelemmel is árat kell fizetnie-vagy túl drágának bizonyulhat ahhoz, hogy a szénerőműveket felújítsák a szén-dioxid-leválasztáshoz, és arra kényszerülhetnek, hogy bezárják.

” a kritikus kérdések a politika és a közgazdaságtan. A jogszabálynak jól kell működnie. Az Egyesült Államoknak tovább kell lépnie a jogszabályokkal és a kibocsátási határértékekkel” – mondta Matter. “Ez nagyon jó példa lesz a világ számára.,”