Cô lập carbon: nó là gì và nó xảy ra như thế nào

Ngoài các dạng tự nhiên, các công nghệ hứa hẹn sẽ cô lập carbon trực tiếp từ không khí

cô lập carbon

Cô lập carbon là biểu thức được sử dụng để xác định quá trình loại bỏ carbon dioxide khỏi khí quyển. Về mặt tự nhiên, quá trình này được thực hiện bởi sự phát triển của thực vật thông qua quá trình quang hợp và hấp thụ từ đại dương và đất.

Các hoạt động của con người, chẳng hạn như phá rừng, đốt nhiên liệu hóa thạch và sử dụng đá vôi để sản xuất xi măng, là những nguyên nhân chính gây ra sự gia tăng nhanh chóng nồng độ carbon dioxide (CO2) trong khí quyển, góp phần làm trái đất nóng lên.

  • Mười hậu quả của sự nóng lên toàn cầu đối với sức khỏe

Tất cả mọi người, vào một thời điểm nào đó trong cuộc đời, đều thấy mình đang ở giữa cuộc tranh luận về nguyên nhân và hậu quả của sự nóng lên toàn cầu. Trong các cuộc thảo luận này, người ta nói nhiều đến hiệu ứng nhà kính, nguy cơ tăng nồng độ carbon dioxide (CO2) trong khí quyển và nhu cầu sử dụng các nguồn năng lượng sạch hơn, chẳng hạn như năng lượng mặt trời hoặc gió. Nhưng bạn có biết rằng có những công nghệ có khả năng thu giữ và lưu trữ carbon dưới lòng đất? Ngoài ra, còn có quá trình hấp thụ carbon tự nhiên và cần phải chăm sóc các kho dự trữ tự nhiên này.

  • Carbon Dioxide: CO2 là gì?

Tìm cách giảm thiểu hiệu ứng nhà kính, Hội nghị Kyoto, năm 1997, đã thiết lập khái niệm hấp thụ carbon, với mục đích ngăn chặn và đảo ngược sự tích tụ CO2 trong khí quyển. Hình thức hấp thụ carbon phổ biến nhất được thực hiện tự nhiên bởi rừng. Trong giai đoạn sinh trưởng, cây cối cần một lượng carbon rất lớn để phát triển, cố định thông qua quá trình quang hợp CO2 từ khí quyển dưới dạng carbohydrate, cuối cùng được kết hợp vào thành tế bào của cây.

Hình thức hấp thụ carbon tự nhiên này giúp giảm đáng kể lượng CO2 trong khí quyển: mỗi ha rừng đang phát triển có khả năng hấp thụ từ 150 đến 200 tấn carbon. Đó là lý do tại sao phá rừng là kẻ thù chính của quá trình hấp thụ carbon, vì chặt cây sẽ thúc đẩy quá trình giải phóng CO2 do thực vật thu giữ.

  • Rừng: các nhà cung cấp dịch vụ hệ sinh thái chính

Ngoài cây cối và rừng, chẳng hạn như Amazon, quá trình hấp thụ carbon cũng diễn ra tự nhiên trong các đại dương, chúng thu giữ carbon để duy trì quá trình canxi hóa của các sinh vật biển khác nhau. Tuy nhiên, dư thừa carbon trong khí quyển sẽ phá vỡ quá trình hấp thụ tự nhiên này, gây ra hiện tượng axit hóa đại dương.

Bảo tồn các phương tiện hấp thụ carbon tự nhiên là rất quan trọng để ngăn chặn Trái đất bước vào "hiệu ứng nhà kính vĩnh viễn". Nghiên cứu và khám phá các công nghệ thu giữ và cô lập carbon nhân tạo là những cách khác đã được sử dụng để giảm thiểu tác động của ô nhiễm không khí đối với môi trường.

Công nghệ hấp thụ carbon

Vào năm 2010, một công nghệ mới bắt đầu thu nhận và loại bỏ CO2 trực tiếp từ không khí xung quanh. NS Máy điều nhiệt toàn cầu (GT) - được thành lập bởi Peter Eisenberger, Graciela Chichilnisky và Edgar Bronfman - phát triển và tiếp thị cái được gọi là giải pháp "âm carbon". Giải pháp này dựa trên sự cô lập cacbon từ không khí xung quanh, ở nhiệt độ thấp và ở nồng độ khoảng 400 phần triệu. Sau khi loại bỏ CO2, những người tạo ra GT bảo vệ việc bán một lượng lớn trên thị trường carbon, tránh phát thải mới và thúc đẩy tìm kiếm năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, carbon cô lập này cũng có thể được vận chuyển và lưu trữ dưới lòng đất, giống như cách thu giữ CCS truyền thống.

CCS truyền thống? Sự cô lập carbon, trên thực tế, đã được các ngành công nghiệp biết đến nhiều. Kể từ năm 1930, một số ngành công nghiệp bắt đầu thu giữ carbon và giảm sự hiện diện của nó trong khí thải trước khi chúng tiếp xúc với khí quyển, tức là trước khi chúng rời khỏi ống khói - không giống như công nghệ thu nhận trực tiếp từ không khí.

Công nghệ này được gọi là thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) - thu giữ và lưu trữ carbon dioxide - dựa trên những công nghệ truyền thống này, đã tạo ra nhiều đồn đoán rằng vào năm 2005, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) đã công bố một báo cáo đặc biệt về chủ đề này để cung cấp thông tin tốt hơn cho các nhà hoạch định chính sách, kỹ sư và nhà khoa học liên quan đến khu vực giảm thiểu biến đổi khí hậu.

Và, rốt cuộc, công nghệ này là gì? Theo Hiệp hội CCS, đã thúc đẩy hoạt động kinh doanh trong lĩnh vực cô lập và lưu trữ từ năm 2005, CCS là công nghệ có khả năng thu hồi tới 90% lượng khí thải carbon dioxide do đốt nhiên liệu hóa thạch trong các quy trình công nghiệp hoặc trong quá trình phát điện.

Làm thế nào nó hoạt động? CCS bao gồm ba phần chính: thu giữ, vận chuyển và lưu trữ.

cô lập carbon

Cô lập cacbon, còn được gọi là thu giữ cacbon, có thể xảy ra theo ba cách và quá trình khác nhau: đốt sau, đốt trước và đốt nhiên liệu oxy. Quá trình đốt cháy sau thu giữ CO2 sau khi đốt cháy nhiên liệu hóa thạch với không khí với sự trợ giúp của dung môi hấp thụ và tách CO2 khỏi các khí khác. Quá trình đốt cháy sơ bộ thu giữ CO2 trước khi nhiên liệu lỏng, rắn hoặc khí được đốt cháy. Nhiên liệu được xử lý trong hai lò phản ứng để tạo ra CO2 và hydro - lò phản ứng sau này có thể được sử dụng làm máy phát nhiệt hoặc năng lượng không có CO2. Cuối cùng, quá trình đốt cháy nhiên liệu oxy bao gồm quá trình đốt cháy nhiên liệu chính với oxy thay cho không khí để khí tạo thành chủ yếu bao gồm hơi nước và CO2, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cô lập cacbon do nồng độ của nó lớn hơn. Tuy nhiên, kỹ thuật này đòi hỏi phải tách oxy từ không khí trước.

Vận chuyển

Toàn bộ quá trình cô lập này được thực hiện để CO2 có thể được nén và vận chuyển qua các đường ống - với công nghệ tương tự như các đường ống đã vận chuyển khí tự nhiên -, tàu thủy, xe tải, và các phương tiện khác. NS Hiệp hội CCS nói rằng hàng triệu tấn được vận chuyển hàng năm cho mục đích thương mại và chỉ ra rằng có tiềm năng đáng kể cho sự phát triển của cơ sở hạ tầng này.

lưu trữ carbon

Và CO2 đi dưới lòng đất ở đâu? Các lựa chọn để lưu trữ CO2 địa chất là: các tầng chứa nước sâu, các hang động hoặc mái vòm muối, các bể chứa khí đốt hoặc dầu và các vỉa than. Khi những thành tạo địa chất này được tìm thấy vài km bên dưới trái đất, CO2 sẽ được lưu trữ vĩnh viễn ở xa khí quyển và tác động của khí thải sẽ nhỏ hơn nhiều.

Xem video Nền tảng phát thải 0 về CCS:



$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found