Was ist die wahre Geschichte mit sauberer Kohle?

Was ist die Wahre Geschichte Mit “ Saubere Kohle?

Ziel der Beyond Coal-Kampagne des Sierra Club ist es, ein Drittel der über 500 Kohlekraftwerke des Landes bis 2020 in den Ruhestand zu versetzen. Die Verbrennung von Kohle, dem schmutzigsten fossilen Brennstoff, produziert immer noch etwa 40 Prozent des Stroms in den USA,, obwohl diese Zahl aufgrund des Erdgasbooms zurückgegangen ist. Kohlebergbau zerstört Berggipfel und deponiert Schutt und Giftmüll in Bäche. Die Verbrennung von Kohle ist verantwortlich für Ruß und Smog, die jedes Jahr zu Gesundheitskosten von über 100 Milliarden US-Dollar führen. Kohleanlagen setzen giftiges Quecksilber in die Luft frei und hinterlassen eine gefährliche Kohlenaschebelastung.

Darüber hinaus sind Kohlekraftwerke für ein Drittel aller US-Kohlendioxidemissionen pro Jahr verantwortlich. Kohlendioxid, ein starkes Treibhausgas, fängt Wärme ein und wärmt den Planeten., Im Mai stiegen die Kohlenstoffemissionen in der Atmosphäre zum ersten Mal seit über 2, 5 Millionen Jahren über 400 Teile pro Million. Die Menschen haben jetzt genug Kohlendioxid in die Atmosphäre gesteckt, um das Leben auf der Erde, wie wir es kennen, zu verändern.und wir spüren bereits die Auswirkungen des Klimawandels bei extremerem Wetter und steigenden Meeren.Juni machte Präsident Obama sein Versprechen, mit dem Klimawandel umzugehen, gut, indem er einen mehrgleisigen Ansatz zur Reduzierung der US-Treibhausgasemissionen vorschlug., Sein Plan umfasst die Steigerung der Produktion sauberer Energie, die Bereitstellung globaler Führungsposition zur Bewältigung des Klimawandels und die Vorbereitung der Nation auf die Auswirkungen des Klimawandels. Die wichtigste Maßnahme wird die Emissionen aus neuen und bestehenden Kohlekraftwerken unter der Aufsicht des Clean Air Act regulieren. Im Jahr 2012 setzte die US-Umweltschutzbehörde Grenzen für die Menge an Kohlendioxid, die neue Kraftwerke emittieren können, aber dieser Standard ist noch nicht abgeschlossen. Neue und bestehende Kraftwerke werden diese neuen Standards wahrscheinlich nur mit sauberer Kohletechnologie erfüllen können.,

Saubere Kohletechnologie bezieht sich auf jede Technologie, die die Umweltauswirkungen der Kohleverbrennung für Elektrizität reduziert. „Wenn die Kohleindustrie behauptet, bereits saubere Kohle zu haben“, sagte Mary Anne Hitt, Direktorin der Beyond Coal Campaign, “ sprechen sie über Strategien zur Entfernung von Schwefeldioxid, Stickoxid und Quecksilber, aber sie tun nichts gegen CO2, weil es zu teuer ist. Wenn der Präsident über saubere Kohletechnologie spricht, bezieht er sich auf die Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoff….die beiden haben nicht einmal das gleiche Gespräch.,“

Kohlenstoffabscheidung und-speicherung beinhaltet die Abscheidung von Kohlendioxid aus Kraftwerken, den Transport und die Lagerung dort, wo es theoretisch nicht austritt, normalerweise unterirdisch. Die Abscheidung von Kohlenstoff aus Kraftwerken kann auf verschiedene Arten erfolgen. Bei der Abtrennung von Rauchgas (dem Verbrennungsabgas) wird CO2 mit einem Lösungsmittel entfernt, mit Dampf abgetrennt und dann zu einer Flüssigkeit kondensiert. Oxy-Brennstoff Verbrennung verbrennt die Kohle in reinem Sauerstoff, die ein Gasgemisch aus meist Dampf und CO2 erzeugt; die beiden Elemente werden dann durch Kühlung und Kondensieren des Gasstroms getrennt., Die Vorverbrennungsabscheidung entfernt CO2, bevor die Kohle durch einen Vergasungsprozess unter Verwendung von Amin, einem Ammoniakderivat, verbrannt wird. Die Nachverbrennungsabscheidung trennt CO2 vom Rauchgas mit einem Filter aus einem Lösungsmittel, das CO2 absorbiert; Das Lösungsmittel wird später erhitzt, wodurch Dampf und konzentriertes CO2 freigesetzt werden.

Nachdem CO2 abgefangen wurde, wird es komprimiert und über Rohre zu einem Speicher transportiert. Derzeit wird unterirdische Lagerung oder geologische Sequestrierung hauptsächlich von Öl-und Gasunternehmen praktiziert., CO2 wird in erschöpfte Öl-oder Gasreserven injiziert, um das verbleibende Öl zur Bohrstelle zu treiben oder seinen Fluss zu verbessern. Laut Jürgen Matter, einem außerordentlichen Forschungsprofessor am Lamont-Doherty Earth Observatory, der an der Kohlenstoffspeicherung in Island und im Oman arbeitet, stammen jedoch viele der Millionen Tonnen CO2, die derzeit in den USA für eine verbesserte Ölrückgewinnung verwendet werden, aus Erdgasreserven natürlich vorkommend in Colorado, Wyoming und Montana.

Weltweit sind nur eine Handvoll kommerzieller industrieller Kohlenstoffabscheidungs-und-speicherprojekte in Betrieb., Die erste wurde am Sleipner-Gasfeld in Norwegen gegründet, wo jedes Jahr eine Million Tonnen komprimiertes flüssiges CO2 in Salzwasserleiter tief unter dem Meeresboden injiziert werden. Andere kommerzielle Vorhaben zur Kohlenstoffabscheidung und-speicherung finden sich in Algerien und Australien. Bis heute gibt es in den USA keine kommerziellen Unternehmen, die große Mengen CO2 (1 Million Tonnen oder mehr pro Jahr) abfangen, transportieren und injizieren, um Kohlenstoff zu binden.

Der Hauptgrund dafür ist, dass die Kohlenstoffabscheidung und-speicherung sehr teuer ist., Zum Beispiel wird geschätzt, dass neue Anlagen zur Implementierung der Nachverbrennungsabscheidung 20 bis 25 Prozent ihrer Energieabgabe aufgrund der reduzierten Energieabgabe und des Energiebedarfs bei der Verwendung der Technologie erfordern würden. Darüber hinaus ist die Öffentlichkeit besorgt über die Sicherheit der Kohlenstoffspeicherung. Die Kohlenstoffbindung an Land wirft Fragen zur Grundwassersicherheit, zum Zugang zu Land, zur Dauerhaftigkeit der Speicherung sowie zur langfristigen Überwachung und Haftung auf. Wissenschaftler wissen immer noch nicht, ob unterirdisch gespeichertes CO2 dauerhaft sicher bleiben kann oder ob CO2 schließlich in die Atmosphäre oder ins Grundwasser gelangen könnte., Ozeanlagerung könnte den Säuregehalt von Meeresgewässern erhöhen und das Meeresleben schädigen.

Der Kongress finanziert seit 1997 Forschung und Entwicklung zur Kohlenstoffabscheidung und-speicherung, einschließlich der Zuteilung von 3,4 Milliarden US-Dollar im Stimulus für Forschungsprogramme 2009 am Energieministerium. Ziel ist es, die Technologie bis 2020 in großem Umfang umzusetzen., Das Spektrum der Kohlenstoffabscheidungs-und-speicherforschung umfasst Techniken zur Abscheidung von Kohlenstoff in Rauchstapeln, Speicheroptionen, Technologien für die Langzeitüberwachung, Auswirkungen auf natürliche Systeme bei Undichtigkeiten, Risiken der Verschmutzung des Grundwassers oder der Atmosphäre, die Schaffung von Rechtsvorschriften sowie die rechtlichen und ökologischen Auswirkungen der Kohlenstoffabscheidung und-speicherung. Etwa 5 Prozent davon sind Spitzenforschung zu unkonventionellen Kohlenstoffspeicherlösungen.

Jürgen Matter ist an einer dieser zukunftsweisenden Strategien beteiligt: der Sequestrierung von Kohlenstoff in Basaltgesteinen. Das CarbFix-Projekt ist eine Zusammenarbeit zwischen dem Earth Institute, Reykjavik Energy, der University of Iceland und mehreren anderen. Mehr als 90 Prozent Islands bestehen aus Basalt, einem hochreaktiven und porösen Gestein, das aus alten Lavaströmen entsteht. CO2 aus einem geothermischen Kraftwerk wird 1.600 Fuß unter der Erde in Basalt eingespritzt., Nach Wechselwirkung mit dem Kalzium im Basalt wird das Seltzer-ähnliche CO2 zu Calcit, einem Hauptbestandteil von Kalkstein. Sobald es festes und stabiles Gestein wird, kann es nicht auslaufen. CarbFix beschleunigt im Wesentlichen einen natürlichen Prozess namens Verwitterung.

„Im Labor“, sagte Materie, “ dieser Mineralisierungsprozess dauert von Wochen bis zu einem Monat. Unsere ersten Daten deuten darauf hin, dass die Reaktion auf dem Feld Jahrzehnte bis hundert Jahre dauern könnte. Wenn es Jahrzehnte ist, wäre das gut, weil es überwacht werden könnte.,“Bis Ende des Jahres wird das Projekt 2.000 Tonnen CO2 injiziert haben; Das gespeicherte CO2 wird sorgfältig überwacht, um zu untersuchen, wie es sich ausbreitet; Sehen Sie, ob es Lecks gibt; Verfolgen Sie chemische Reaktionen zwischen CO2, Grundwasser und Gesteinen; und stellen Sie sicher, dass der Speicher dauerhaft ist. Basalt ist eines der häufigsten Gesteine in der Erdkruste. Der gesamte Meeresboden unterhalb des Sediments im Pazifik, Atlantik und Indischen Ozean besteht aus Basalt., Laut CarbFix gibt es in den Basaltformationen an Land und unter dem Meer genügend Speicherkapazität, um das gesamte vom Menschen produzierte CO2 auf absehbare Zeit zu binden.

Peridotit, ein weiteres im Erdmantel verbreitetes Gestein, reagiert mit CO2, wenn es von geologischen Kräften im Laufe der Zeit an die Oberfläche gedrückt und der Luft ausgesetzt wird, zu festem Gestein wie Kalkstein oder Marmor. Im Oman tritt Peridotit häufig an oder nahe der Oberfläche auf., Matter und sein Lamont-Doherty-Kollege Peter Kelemen schätzten, dass der Peridotit auf natürliche Weise 10.000 bis 100.000 Tonnen Kohlenstoff pro Jahr aus CO2 in der Luft oder im Wasser absorbiert. Wenn erhitztes Wasser, das unter Druck stehendes CO2 enthält, in den Peridotit injiziert würde, könnte die Reaktion 100.000 Mal oder mehr beschleunigt werden. (Lesen Sie hier mehr über die Oman-Forschung.)

Die Wissenschaftler schätzen, dass Oman potenziell 4 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr sequenzieren könnte, etwa 13 Prozent der Kohlenstoffemissionen, die Menschen jedes Jahr erzeugen. Sie kartieren Orte, an denen diese natürlichen Reaktionen auftreten, und untersuchen, ob sie zur Sequestrierung von CO2 beschleunigt werden können. Große Peridotitflächen finden sich auch auf Papua-Neuguinea und Kaledonien, entlang der Küsten Griechenlands und des ehemaligen Jugoslawiens sowie in kleineren Lagerstätten in den westlichen Vereinigten Staaten.

Lamont-Doherty-Wissenschaftler untersuchen auch die Speicherung von CO2 in tiefen Meeressedimenten., Unter dem Druck und den niedrigen Temperaturen von Meeressedimenten, die tiefer als zwei Meilen sind, ist flüssiges CO2 dichter als das Wasser, das die Zwischenräume zwischen Sedimentkörnern füllt und so sinkt. Es wird dann durch die Schwerkraft eingeschlossen, wobei die Sedimente im Tiefen Ozean eine physische Barriere bilden, um ein Auslaufen zu verhindern.

Das Newark Basin, eine geologische Formation unter New Jersey und New York, könnte porös und durchlässig genug sein, um CO2 zu binden. Die Geologie besteht hauptsächlich aus porösem Sandstein mit Tonschichten, die als Barriere gegen Leckagen dienen könnten, und sieht vielversprechend aus.,

Lamont-Wissenschaftler bohren ein 2,000-Fuß-Bohrloch am Earth Observatory in Palisades, NY, um das Make-up des Newark Basin zu untersuchen. Sie haben auch kleine Mengen CO2-haltiges Wasser in ein anderes Gebiet injiziert, um zu untersuchen, welche Auswirkungen CO2-Lecks auf umgebende Gesteine und Mikrobengemeinschaften haben könnten. Das US-Energieministerium schätzt, dass die potenzielle CO2—Speicherkapazität des Newark-Beckens 10 Milliarden Tonnen beträgt-was etwa 40 Jahren CO2-Emissionen aus NY, NJ und PA entspricht.

Selbst wenn es möglich wäre, das CO2 aus allen Kraftwerken einzufangen und zu speichern, würden 30 bis 50 Prozent der globalen Emissionen aus dem Transport in der Atmosphäre verbleiben. Technologie zur Abscheidung von CO2 aus der Luft könnte dazu beitragen, dieses Problem zu lösen und potenzielle CO2-Lecks durch sequestrierten Kohlenstoff zu beseitigen.,

Klaus Lackner, Direktor des Lenfest Center for Sustainable Energy des Earth Institute, und sein Kollege Allen Wright haben an künstlichen Bäumen gearbeitet,die ein absorbierendes Harz verwenden, um CO2 viel schneller aus der Luft zu ziehen als die Photosynthese. Lackner sieht Wälder dieser autogroßen künstlichen Bäume und spekuliert, dass 10 Millionen von ihnen 12 Prozent der jährlichen CO2-Emissionen von Menschen einfangen könnten.

Ist die Kohlenstoffabscheidungs-und Speichertechnologie also bereit für die neuen Vorschriften zu Kohlenstoffemissionen, die Obama vorschlägt?, „Die Technologie ist bereit, in großem Maßstab angewendet zu werden“, sagte Matter. „Aber es ist noch nicht wirtschaftlich rentabel. Da es keine Politik für CO2-Emissionen und keinen Markt gibt, können die Menschen mit CO2 kein Geld verdienen.“

Der Grund dafür, dass Norwegen, Algerien und Australien kommerzielle industrielle Kohlenstoffabscheidung und-speicherung haben, ist, dass diese Länder eine Steuer auf Kohlenstoffemissionen haben., Es ist für die Unternehmen teurer, CO2 in die Atmosphäre freizusetzen, als es abzuscheiden und zu speichern. Neben der Festlegung von Emissionsgrenzwerten muss die Regierung durch eine Kohlenstoffsteuer oder eine Obergrenze und einen Handel auch einen Preis für Kohlenstoff festlegen-oder es kann sich als zu teuer erweisen, dass Kohlekraftwerke zur Abscheidung von Kohlenstoff nachgerüstet werden, und sie müssen möglicherweise schließen.

“ Die kritischen Fragen sind Politik und Wirtschaft. Die Gesetzgebung muss die Wirtschaft richtig machen. Die USA sollten die Gesetzgebung und die Emissionsgrenzwerte vorantreiben“, sagte Matter. „Das wird ein wirklich gutes Beispiel für die Welt sein.,”