Hva er den Virkelige Historien Med Rent Kull?

Klima, geologi, Energi

Hva er den Virkelige Historien Med Rent Kull?

Renee Cho|juli 1, 2013

kullkraftverk i West Virginia. Foto: euze

målet av Sierra Club er Utenfor Kull kampanjen er å pensjonere en tredjedel av landets over 500 kullkraftverk innen 2020; så langt 147 har pensjonert. Brenning av kull, de skitneste fossilt brensel, som fortsatt produserer om lag 40 prosent av elektrisiteten i USA, selv om dette tallet har vært synkende på grunn av naturgass boom. Kulldriften ødelegger fjelltopper og dumper ruinene og giftig avfall i bekker. Brennende kull er ansvarlig for sot og smog som resulterer i over $100 milliarder i helse-kostnader hvert år. Kullkraftverk slipper giftig kvikksølv til luft og etterlater farlig kull blitsen forurensning.

Videre, kullkraftverk er ansvarlig for en tredjedel av alle AMERIKANSKE karbondioksid utslipp hvert år. Karbondioksid, en kraftig drivhusgass, fanger varmen og varmer planeten., I Mai, karbon-utslipp i atmosfæren toppet 400 deler per million for første gang på over 2,5 millioner år. Mennesker har nå satt nok karbondioksid i atmosfæren til å endre livet på Jorden slik vi kjenner det, og vi er allerede føler effekter av klimaendringer i mer ekstremvær og stigende hav.

På juni 25, President Obama gjort godt på hans løfte om å håndtere klimaendringer ved å foreslå et flergrenede tilnærming til å redusere USAS utslipp av klimagasser., Hans plan omfatter øke ren energiproduksjon, å sørge for globalt lederskap for å møte klimaendringene, og forberede nasjonen for virkningene av klimaendringer. De viktigste tiltak vil regulere utslipp fra nye og eksisterende kullkraftverk under myndighet av Clean Air Act. I 2012, U.S. Environmental Protection Agency satt begrensninger på mengden av karbondioksid nye kraftverk slipper ut, men denne standarden er ennå ikke blitt gjennomført. Nye og eksisterende kraftverk vil trolig bare være i stand til å møte disse nye standarder ved hjelp av rent kull-teknologi.,

Rent kull-teknologi brukes for å referere til en teknologi som redusert miljøpåvirkningen fra brenning av kull til elektrisitet. «Når kullindustrien hevder det allerede har rent kull,» sa Mary Anne Hitt, direktør for Utover Kull kampanje, «De snakker om strategier for å fjerne svoveldioksid, nitrogenoksid og kvikksølv, men at de ikke gjør noe om CO2 fordi det er for dyrt. Når presidenten snakker om rent kull teknologi, han henviser til karbonfangst og-lagring….de to er ikke selv å ha den samme samtalen.,»

karbonfangst og-lagring innebærer å fange avfall karbondioksid fra kraftverk, transport og lagring av det der det teoretisk sett ikke vil lekke, vanligvis underground. Tar karbon fra kraftverk kan oppnås på en rekke måter. Flue gas (forbrenning eksos) separasjon innebærer å fjerne CO2 med et løsemiddel, som skiller den ut med damp og deretter koke det i en væske. Oxy-fuel combustion brenner kull i ren oksygen, noe som gir en gass blanding av det meste damp-og CO2; de to elementene er så separert gjennom kjøling og kondensere gassen strømme., Pre-combustion fangst fjerner CO2 før kullet er brent gjennom en gassifisering prosessen ved hjelp av amin, et derivat av ammoniakk. Post-combustion fangst separerer CO2 fra skorsteinen gass med et filter laget av et løsningsmiddel som absorberer CO2; løsemiddelet er senere oppvarmet, noe som frigjør damp og konsentrert CO2.

Etter at CO2 er fanget, det komprimeres og transporteres i rør til et lagringssted. I dag, underjordisk lagring, eller geologisk karbonlagring, praktiseres hovedsakelig av olje-og gass-selskaper., CO2 injiseres i ferdigproduserte olje-eller gass forbeholder seg retten til å drive den gjenværende oljen til bore-site eller forbedre sin flyt. Imidlertid, i henhold til Juerg Saken, en førsteamanuensis forskning professor ved Lamont-Doherty Earth Observatory arbeider på karbonlagring i Island og Oman, mye av de millioner av tonn med CO2 som i dag brukes i USA for forbedret olje-utvinning kommer fra gass på naturlig forekommende i Colorado, Wyoming og Montana.

Bare en håndfull av kommersielle industri-fangst og lagring av prosjektene er i bruk hvor som helst i verden., Den første ble etablert i Sleipner-gass-feltet i Norge, hvor en million tonn komprimert, flytende CO2 injiseres i saltvann vannførende lag dypt under havbunnen hvert år. Andre karbon-fangst og-lagring kommersiell virksomhet er funnet i Algerie og Australia. Til dags dato er det ingen kommersiell virksomhet i Usa som fange, transportere og injisere store mengder CO2 (1 million tonn eller mer per år) for å sequester karbon.

Den viktigste grunnen til dette er at karbonfangst og-lagring er svært dyrt., Det er For eksempel anslått at det krever nye planter til å gjennomføre post-combustion fangst vil kreve 20 til 25 prosent av sin energi produksjon på grunn av redusert energiproduksjon og den energi som trengs for å bruke teknologien. Videre, det offentlige er opptatt av sikkerheten til karbonlagring. Lagring av karbon på land stiller spørsmål om grunnvann sikkerhet, tilgang til land, lagring bestandighet og langsiktig overvåking og ansvar. Forskerne vet fortsatt ikke om CO2 lagret i undergrunnen kan være sikre permanent eller hvis CO2 senere kan lekke ut til atmosfæren eller grunnvann., Ocean lagring kan øke surhetsgraden i havet farvann og skade marint liv.

Kongressen har finansiert karbon fangst og lagring av forskning og utvikling siden 1997, inkludert tildeling $3,4 milliarder kroner i 2009 stimulans til forskning, programmer ved Institutt for Energi. Målet er å oppnå storskala implementering av teknologi innen 2020., Omfanget av karbon fangst og lagring av forskningen omfatter teknikker for å ta opp karbon i røyk stabler, lagring valg, teknologien som trengs for langsiktig overvåking, effekter på naturlige systemer hvis lekkasjer forekommer, er risikoen for å forurense grunnvann eller atmosfæren, hvordan å lage lovgivning, samt juridiske og miljømessige konsekvenser av karbonfangst og-lagring. Ca 5 prosent av det er cutting edge forskning på ukonvensjonelle carbon storage solutions.

Feltarbeid på CarbFix CO2-injeksjon stedet på Island i løpet av Mars 2011., Foto: Martin Stute, LDEO

Juerg Saken er involvert i en av disse cutting-edge strategier: sequestering karbon i basalt stein. Den CarbFix prosjektet er et samarbeid mellom Jorden Institutt, Reykjavik Energy, Universitetet på Island og flere andre. Mer enn 90 prosent av Island er laget av basalt, en svært reaktivt og porøs type rock som er opprettet fra gamle lava. CO2 fra et geotermisk kraftverk blir injisert på 1.600 meter under bakken i basalt., Etter samspill med kalsium i basalt, den seltzer-som CO2 blir til kalsitt, en stor del av kalkstein. Når det blir solid og stabil rock, det kan ikke lekke. CarbFix er i hovedsak å påskynde en naturlig prosess som kalles forvitring.

Basalt. Foto: PNNL

«I laboratoriet,» sa Materie, «dette mineralization prosessen tar fra uker til en måned. Våre foreløpige data tyder på at i feltet, reaksjonen kan ta tiår å hundre år. Hvis det er flere tiår, og det ville være bra fordi det kunne overvåkes.,»Ved slutten av året, vil prosjektet har injisert med 2.000 tonn CO2; den er lagret CO2 vil bli nøye overvåket for å studere hvordan det sprer seg; se om det er noen lekkasjer; spore kjemiske reaksjoner mellom CO2, grunnvann og steiner, og sikre at lagring er permanent. Basalt er en av de vanligste bergartene i jordskorpen. Hele havbunnen under sediment i Stillehavet, Atlanterhavet og det Indiske Hav består av basalt., I henhold til CarbFix, det er nok lagringskapasitet i basalt formasjoner på land og under havet for å sequester all menneskelig produsert CO2 i overskuelig fremtid.

Peridotite, en annen rock vanlig i Jordens mantel, når presset opp til overflaten av geologiske krefter over tid, og at det utsettes for luft, reagerer med CO2 for å danne en solid stein som kalkstein eller marmor. I Oman, peridotite ofte oppstår på eller nær overflaten., Saken og hans Lamont-Doherty kollega Peter Kelemen anslått at peridotite er naturlig å absorbere for 10 000 til 100 000 tonn karbon i året fra CO2 i luft eller vann. Hvis oppvarmet vann som inneholder trykksatt CO2 ble injisert ned i peridotite, reaksjonen kan være sped opptil 100 000 ganger eller mer. (Les mer om Oman forskning her.)

Feltarbeid i Oman med kolleger fra ASU., Foto: Amelia Paukert, LDEO

forskerne anslår at Oman potensielt sequester 4 milliarder tonn CO2 i året, om lag 13 prosent av utslippene mennesker generere hvert år. De er kartlegging av områder der disse naturlige reaksjoner og studere om de kan være sped opp til sequester CO2. Store flater av peridotite finnes også på Papua Ny-Guinea og Caledonia, langs kysten av Hellas og det tidligere Jugoslavia, og i mindre forekomster i det vestlige Usa.

Lamont-Doherty forskere ser også nærmere på lagring av CO2 i dype marine sedimenter., Under trykk og lave temperaturer i marine sedimenter dypere enn to miles, flytende CO2 er tyngre enn vann som fyller mellomrommene mellom korn av sediment og så vil synke. Det vil da bli fanget av tyngdekraften, med deep ocean sedimenter som gir en fysisk barriere for å hindre lekkasje.

Newark Bassenget, en geologisk formasjon under New Jersey og New York, kan være porøs og permeabel nok til å sequester CO2. Hovedsakelig består av porøs sandstein med lag av leire på toppen, som kan fungere som en barriere mot lekkasje, geologi ser lovende ut.,

Lamont forskere er boring på 2000-fots borehullet på Earth Observatory i Palisades, new york, for å undersøke Newark Bassenget er sminke. De har også injiseres små mengder av CO2-holdige vannet i et annet område å studere hvilken effekt CO2-lekkasjer kan ha på omkringliggende bergarter og mikrobe samfunn. Det AMERIKANSKE Department of Energy anslår at potensialet for CO2-lagring kapasitet til Newark Bassenget er 10 milliarder tonn—lik om 40 år av CO2-utslipp fra NY, NJ og PA.

Den kunstige poly treet., Foto: Klaus Lackner

Selv om det var mulig å fange og lagre CO2 fra alle kraftverk, men 30 til 50 prosent av de globale utslippene stammer fra transport vil fortsatt vedvarer i atmosfæren. Teknologi for å fange CO2 fra luften kunne bidra til å løse dette problemet, samt håndtere potensielle CO2-lekkasjer fra avsondret karbon.,

Klaus Lackner, director of the Earth Institute ‘ s Lenfest Senter for Bærekraftig Energi, og hans kollega Allen Wright har jobbet på kunstige trær som bruker en absorberende harpiks til å trekke CO2 fra luften mye raskere enn fotosyntesen gjør. Lackner ser skoger av disse bil-størrelse kunstige trær, spekulerer at 10 millioner av dem kunne fange 12 prosent av de årlige CO2-utslipp fra mennesker.

Så, er carbon capture and storage technology-klar for en ny forskrift om utslipp som Obama foreslår?, «Teknologien er klar til å brukes på en stor skala,» sa Materie. «Men det er ennå ikke økonomisk levedyktig. Fordi det er ingen policy på karbonutslipp og ikke markedet, folk kan ikke tjene penger på CO2.»

Juerg Saken (på L) og en kollega fra Reykjavik Energi på Island. Foto: Martin Stute, LDEO)

grunnen Til at Norge, Algerie og Australia har kommersielle industri-fangst og lagring er at disse landene har en skatt på karbonutslipp., Det er mer kostbart for bedrifter å slippe CO2 ut i atmosfæren enn å fange og lagre det. I tillegg til å etablere utslippsgrenser, sa Materie, regjeringen har også behov for å sette en pris på utslipp av klimagasser gjennom en karbon-skatt eller cap and trade—eller det kan vise seg å bli for dyrt for kullkraftverk å ettermonteres for å fange opp karbon og de kan bli tvunget til å stenge.

«Den kritiske spørsmål er politikk og økonomi. Lovgivningen har til å få økonomien i orden. USA bør gå frem med lov-og utslippsgrenser,» sa Materie. «Det vil være et veldig godt eksempel for verden.,”

Leave a Comment