Coordinates: عزل ثاني أكسيد الكربون هوعملية دفن غاز ثاني أكسيد الكربون في باطن الأرض، ويتم ذلك بعد فصل الغاز واحتجازه في صهاريج عند انبعاثه من محطات توليد الكهرباء. تتم عمليات الفصل والاحتجاز والدفن لغاز ثاني أكسيد الكربون بهدف التخفيف من زيادة حرارة الأرض التي أصبحت تؤرِّق العالم لأنها تهدد مستقبل حياة البشر على الأرض. يتم تخزين ثاني أكسيد الكربون المعزول في ما يسمى ببالوعة ثاني أكسيد الكربون.

احتجاز الكربون وتخزينه (CCS بالعودة إلى التكنولوجيا في محاولة لمنع تحرير كميات كبيرة من CO2 في الغلاف الجوي الناتجة عن استخدام الوقود الأحفوري في توليد الطاقة وغيرها من الصناعات التي CO2 وذلك باحتجازه ونقله، وفي نهاية المطاف، ضخه في تكوينات جيولوجية تحت الأرض لتخزين آمن بعيدا عن الغلاف الجوي. [1] وهووسيلة محتملة للتخفيف من مساهمة الانبعاثات من الوقود الأحفوري لظاهرة الاحتباس الحراري. [2] وتستند هذه العملية على التقاط ثاني أكسيد الكربون (CO2) من مصادر كبيرة متعددة، مثل حرق الوقود الاحفوري، وتخزينه، حيث أنها لن تدخل في الغلاف الجوي. [3]. ويمكن أيضا حتى يستخدم لوصف تنقية CO2 من الهواء المحيط بوصفها تقنية الهندسة الجيولوجية, رغم عمليات حقن CO2 في التكوينات الجيولوجية يتم لأغراض مختلفة، وتخزينه على المدى الطويل من CO2 هومفهوم حديث نسبيا.وكان أول مثال تجاري ويبورن في عام 2000. [4] وكنطاق تجريبي متكامل في احتجاز الكربون وتخزينه كنت البداية في في سبتمبر ايلول عام 2008 في شرق ألمانيافي محطة الطاقة شوارتز Pumpe ، على أمل الإجابة على الأسئلة حول الجدوى التكنولوجية والكفاءة الاقتصادية. وقد لوحظ في هذا المصنع انه تم الحد من انبعاثات CO2 في الغلاف الجوي ما يقرب من 80-90٪ مقارنة مع مصنع بدون (CCS) وتشير تقديرات الفريق الحكومي الدولي حتى الإمكانات الاقتصادية للCCS يمكن حتى تكون بين 10٪ و55٪ من مجموع الجهود لتخفيف الكربون حتى عام 2100. [5]

ويتوخى تخزين CO2 إما في التكوينات الجيولوجية العميقة، في أعماق المحيطات، أوفي شكل المعادن الكربونية. التخزين العميق في المحيطات يقابله الكثير من المخاطر مثل زيادة حموضة المحيط، وهي نفس القضية التي تنتج أيضا من الزيادة في نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بالعمل. وتعتبر حاليا التكوينات الجيولوجية هي المواقع الواعدة لعمليات التخزين لهذا الغاز. [7] وهناك معضلة عامة هوحتى التسقطات على المدى الطويل حول الأمن والتخزين تحت الأرض صعبة جدا وغير مؤكدة، ولا يزال هناك خطر حتى CO2 قد تسرب من التخزين في الجو.

احتجاز الكربون

احتجاز CO2 هوعلى الارجحقد يكون أكثر فعالية في المصادر الثابتة، مثل منشآت الوقود الاحفوري الكبيرة أومنشآت الطاقة الحيوية، الصناعات مع انبعاثات CO2 الرئيسية، معالجة الغاز الطبيعي ومحطات الوقود الصناعي والوقود الأحفوري القائم على إنتاج الهيدروجين من النباتات. ، هجريز CO2 ينخفض بشدة حدثا تتحرك بسرعة بعيدا عن المصدر. انخفاض الهجريز يزيد من كمية التدفق الكامل التي يجب حتى تتم معالجته (للطن الواحد من غاز ثاني أكسيد الكربون المستخرج). الهواء يحتوي أيضا على الأكسجين، ولكن على ذلك، تنقية CO2 من الجو، ومن ثم تخزين CO2، يمكن حتى تبطئ من دورة الأوكسجين في الغلاف الجوي. [9] CO2 مركزة من احتراق الفحم في الأكسجين النقي نسبيا، ويمكن معالجتها مباشرة. ومع ذلك يمكن حتى الشوائب في تيارات CO2قد يكون لها تأثير كبير على سلوك مرحلتها، ويمكن حتى تشكل تهديدا كبيرا لزيادة تآكل خطوط الأنابيب والمواد جيدا.[10] وفي الحالات التي تكون فيها شوائب CO2 موجودة، وخاصة مع احتجاز على الهواء، سيكون هناك حاجة لعملية التنقية. [11] الكائنات الحية التي تنتج الإيثانول عن طريق التخمي رتنتج CO2 نقية أساسا والتي يمكن ضخها تحت الأرض. [12]

على نطاق واسع، ثلاثة أنواع مختلفة من التقنيات لعمليات التنقية موجودة: في فترة ما بعد الاحتراق، وفترة ما قبل الاحتراق، والاحتراق l: فترة ما بعد الاحتراق: ، تتم إزالة CO2 بعد احتراق الوقود الأحفوري - وهذا هوالمخطط الذي سيطبق على الوقود الأحفوري وحرق محطات توليد الكهرباء. هنا، يتم التقاط ثاني أكسيد الكربون من غازات المداخن في محطات توليد الطاقة أوغيرها من مصادر ثابتة كبيرة. ومن المفهوم جيدا التكنولوجيا ويستخدم حاليا في التطبيقات الصناعية الأخرى، وإن لم يكن على المستوى ذاته كما قد تكون مطلوبة في محطة للطاقة على نطاق تجاري. ويطبق على نطاق واسع التكنولوجيا لفترة ما قبل الاحتراق في الأسمدة والكيماويات والوقود الغازي (H2، CH4)، وإنتاج الطاقة. [14] وفي هذه الحالات، يتأكسد جزئيا الوقود الأحفوري، على سبيل المثال في التغويز. يتم إزاحة الغاز المتزايد الناتج (أول أكسيد الكربون وH2O) إلى CO2 وH2 أكثر. ويمكن احتجاز CO2 الناتجة عن تيار العادمة نقي نسبيا. ويمكن الآن للH2 استخدامه كوقود، تتم إزالة ثاني أكسيد الكربون قبل الاحتراق هناك الكثير من المزايا والعيوب بالمقارنة مع الطرق التقليدية لاحتجاز احتراق غاز ثاني أكسيد الكربون. [15] [16] تتم إزالة CO2 بعد احتراق الوقود الأحفوري، ولكن قبل حتى يتم التوسع في غازات المداخن إلى الضغط الجوي. يتم تطبيق هذا المخطط إلى محطات جديدة لطاقة الوقود الأحفوري وحرق، أوإلى المصانع القائمة حيث إعادة المحرك هوخيار. القيام بحجز غاز ثاني أكسيد الكربون قبل التوسع، أي من الغاز المضغوط، هوالمعيار في تقريبا جميع عمليات الاحتجاز ل CO2 الصناعية، وعلى الصعيد نفسه كما ستكون هناك حاجة لمحطات الطاقة فائدة. [17] [18]

في فترة احتراق الوقود [19] يتم حرق الوقود في الأكسجين بدلا من الهواء. يتم تعميمها للحد من درجة حرارة اللهب مما أدى إلى مستويات مشهجر خلال الاحتراق التقليدية، وتبريد غاز المداخن وحقنه في غرفة الاحتراق. وغازات المداخن يتكون من غاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء بشكل أساسي، وهذه الأخيرة التي يتم تكثيف من خلال التبريد. والنتيجة هي ثاني أكسيد الكربون النقي تقريبا تيار التي يمكن نقلها إلى مسقط احتجاز وتخزينها. محطة توليد الكهرباء والتي يشار إليها أحيانا على عمليات تستند إلى oxyfuel الاحتراق ب "صفر انبعاثات" دورات، وذلك لأن تخزين CO2 ليس جزء إزالتها من تيار غاز المداخن (كما في حالات احتجاز الكربون في فترة ما قبل وما بعد الاحتراق) ولكن غازات المداخن التيار نفسه. وهناك جزء معين من CO2 المتولدة خلال عمليات الاحتراق تنتهي لا محالة في الماء المكثف. لتبرير تسمية "الانبعاثات الصفر" الماء يفترض أنقد يكون له بالتالي حتى يعامل أوالتخلص منها بشكل مناسب. تقنية واعدة، ولكن فصل الهواء الأولي خطوة تتطلب الكثير من الطاقة.

أسلوب بديل التي هي قيد التطوير، هومادة كيميائية حلقات الاحتراق (CLC). الكيميائية حلقات يستخدم أكسيد المعادن باعتبارها الناقل الأكسجين الصلبة. جسيمات أكسيد المعادن تتفاعل مع وقود صلبة أوسائلة أوغازية في الاحتراق مميعة، وإنتاج الجزيئات المعدنية الصلبة، وخليط من غاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. ويتم تكثيف بخار الماء، وهجر النقي غاز ثاني أكسيد الكربون ومن ثم يمكن عزلها. يتم تعميم هذه الجزيئات المعدنية الصلبة إلى آخر مميعة، حيث تتفاعل مع الهواء، وإنتاج الحرارة والجسيمات تجديد أكسيد المعادن التي تم تعميمها على الاحتراق مميعة. والبديل من حلقات الكيميائية حلقات الكالسيوم، والذي يستخدم كربونات بالتناوب ثم التكليس من الكالسيوم الناقل أكسيد القائمة باعتبارها وسيلة لالتقاط CO2. [20] وقد قدم مقترحات الهندسة القليلة لهذه المهمة أكثر صعوبة من احتجاز CO2 مباشرة من الجو، ولكن العمل في هذا المجال لا يزال في مراحله الأولى. وتقدر تكاليف الاحتجاز على حتى تكون أعلى من مصدره، ولكن قد يحدث ممكنا للتعامل مع الانبعاثات من مصادر الانتشار مثل صناعة السيارات والطائرات. [21] والطاقة المطلوبة نظريا لالتقاط الهواء هوفقط ما يزيد قليلا عن الاحتجاز عليه من مصادره, التكاليف الإضافية تأتي من الأجهزة التي تستخدم تدفق الهواء الطبيعي.أثبتت تقنيات الأبحاث العالمية ما قبل النموذج الأولي للتكنولوجيا التقاط الهواء في عام 2007. [22] إزالة CO2 من الغلاف الجوي هوشكل من أشكال الهندسة الجيولوجية بواسطة معالجة غازات الاحتباس الحراري. وتلقى تقنيات من هذا النوع على نطاق واسع التغطية الإعلامية لأنها توفر وعد إيجاد حل تام لظاهرة الاحتباس الحراري إذا كان من الممكن تقترن تكنولوجيات فعالة تنحية الكربون. فمن المعتاد حتى نرى مثل هذه التقنيات المقترحة لالتقاط الهواء، لتلقي العلاج من غازات المداخن. هوأكثر شيوعا اقترح احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في محطات حرق الفحم في الأكسجين المستخرجة من الهواء، وهوما يعني يهجرز عاليا CO2 ولا عملية الغسل أمر ضروري. وفقا لموارد الطاقة في Wallula مركز ولاية واشنطن، من قبل gasifying الفحم، وأنه من الممكن للقبض على حوالي 65٪ من ثاني أكسيد الكربون جزءا لا يتجزأ من فيه، وعزل عنه في شكل صلب. [23]

نقله

بعد احتجاز، CO2 يجب حتى يتم نقلها إلى مواقع التخزين الملائمة. يتم ذلك عن طريق خط الانابيب، الذي هوعادةأرخص وسيلة للنقل. في عام 2008، كان هناك ما يقرب من 5800 كيلومترا من خطوط الأنابيب CO2 في الولايات المتحدة، تستخدم لنقل CO2 إلى حقول إنتاج النفط حيث يتم حقن ثم في الحقول الأقدم لاستخراج النفط. ويطلق عادة على حقن من CO2 لإنتاج النفط الاستخلاص المعزز للنفط أوالاستخلاص المعزز للنفط. [بحاجة لمصدر] وبالإضافة إلى ذلك، هناك عدة برامج تجريبية في مراحل مختلفة لاختبار التخزين على المدى الطويل من CO2 في غير المنتجة للنفط التكوينات الجيولوجية. وفقا لخدمة أبحاث الكونغرس، ونطق "هناك أسئلة لم يتم الرد عليها مهم حول متطلبات شبكة الأنابيب، والتنظيم الاقتصادي، وفائدة لاسترداد التكاليف، والتصنيف التنظيمي من CO2 نفسها، وسلامة خط الانابيب. وعلاوة على ذلك، وذلك لأنخطوط الأنابيب CO2 عن الاستخلاص المعزز للنفط هي بالعمل قيد الاستخدام اليوم، القرارات السياسية التي تؤثر علىخطوط الأنابيب CO2 تأخذ على الضرورة الملحة التي هي غير المعترف بها من قبل الكثير. تصنيف الاتحادية CO2كسلعة على حد سواء (من قبل مخط إدارة الأراضي) وكملوث (من قبل وكالة حماية البيئة) يمكن حتى تؤدي إلى احتمال نزاعفوري والتي قد بحاجة إلى معالجة، ليس فقط من أجل تطبيق قانون الأحوال المدنية في المستقبل، ولكن أيضا لضمان اتساققانون الأحوال المدنية في المستقبل مع العمليات خط أنابيب CO2 اليوم ". [24] [25] ويمكن أيضا حزام ناقل COA نظام أوسفينة تستخدم للنقل. يتم حاليا استخدام هذه الأساليب لنقل CO2 لتطبيقات أخرى.

حجزه

وقد تم وضع تصور أشكال مختلفة للتخزين الدائم من CO2. وتضم هذه الأشكال تخزين الغازية في مختلف التشكيلات الجيولوجية العميقة (بما في ذلك التكوينات الملحية وحقول الغاز )، تخزين السائل في المحيط، وتخزين صلبة من قبل رد عمل من CO2 مع أكاسيد المعادن لإنتاج كربونات مستقر.

التخزين في طبقات الارض الجيولوجية

المعروف أيضا باسم الحبس الجغرافة، وهذا الأسلوب ينطوي على حقن ثاني أكسيد الكربون، ، مباشرة في تشكيلات جيولوجية تحت الأرض. وقد اقترحت حقول النفط وحقول الغاز، والتكوينات الملحية، طبقات الفحم unmineable، وتكوينات البازلت المالحة مليئة مثل مواقع التخزين. ومختلف الآليات الملائمة المادية (على سبيل المثال، غير منفذة للغاية الصخري) والجيوكيميائية منع CO2 من الهرب إلى السطح. أحيانا يتم حقن CO2 في حقول النفط في الانخفاض إلى زيادة معدلات استخراج النفط. يتم حقن نحو30 إلى 50 مليون طن متري من CO2 سنويا في الولايات المتحدة في حقول النفط في الانخفاض. [26] هذا الخيار جذابا لأنه يتم عادة في الجيولوجيا من خزانات النفط والغاز مفهومة جيدا، ويمكن تعويض تكاليف التخزين جزئيا من بيع إضافية النفط الذي يتم استرداد [27]. مساوئ حقول النفط القديمة وتوزيعها الجغرافي ومحدودية قدراتها، فضلا عن حقيقة حتى حرق لاحقة من النفط الإضافية المستخرجة لذلك يفترض أن يعوض كثيرا أوجميع من التخفيض في انبعاثات CO2. ويمكن استعمال طبقات الفحم Unmineable لتخزين CO2 لأن جزيئات CO2 نعلق على سطح من الفحم. الجدوى الفنية، ومع ذلك، يعتمد على نفاذية من السرير الفحم. في عملية امتصاص النشرات استيعاب الفحم سابقا والميثان، ويمكن استرداد غاز الميثان (غاز الميثان من تعزيز انتعاش الفحم). يمكن حتى تستخدم لبيع غاز الميثان لتعويض جزء من تكلفة تخزين CO2. حرق غاز الميثان الناتج، ومع ذلك، إنتاج CO2، والذي من شأنه حتى يلغي بعض من الفوائد المترتبة على عزل وCO2 الأصلي. التكوينات الملحية تحتوي على المياه المالحة المعدنية للغاية، وحتى الآن تم النظر فيها من أي فائدة للبشر. وقد استخدمت طبقات المياه الجوفية المالحة لتخزين النفايات الكيميائية في حالات قليلة. والميزة الرئيسية لطبقات المياه الجوفية المالحة هومن الضخامة حجم التخزين المحتملة وقوعها مشهجر. أما العيب الرئيسي من طبقات المياه الجوفية المالحة هوحتى لا يعهد إلا القليل نسبيا عنها، لا سيما بالمقارنة مع حقول النفط. للحفاظ على تكلفة تخزين مقبولة قد تكون محدودة في الاستكشاف الجيوفيزيائي، مما يؤدي في جومن عدم اليقين بشأن هيكل طبقة المياه الجوفية. وخلافا للتخزين في حقول النفط أوالفحم، لن المنتج جانب تعويض تكاليف التخزين. قد تسرب من الخلف CO2 في الغلاف الجوي وجود معضلة في تخزين المياه الجوفية المالحة. تبين البحوث الحالية، مع ذلك، حتى الآليات الملائمة عدة شل تحت الأرض CO2، والحد من خطر التسرب. لحسن مختار، تصميم وإدارة مواقع التخزين الجيولوجي، وتشير تقديرات الفريق الحكومي الدولي التي يمكن حتى المحاصرين CO2 لملايين السنين، والمواقع من المرجح حتى يحتفظ بأكثر من 99٪ من CO2 حقن أكثر من 1،000 سنة. في عام 2009 أفادت التقارير حتى الفهماء قد تم تعيينها 6000 ميل مربع (16000 km2) من التكوينات الصخرية في الولايات المتحدة التي يمكن حتى تستخدم لتخزين تصل إلى 500 عاما من انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون الولايات المتحدة. [28]

التخزين في المحيطات

شكل آخر من أشكال المقترحة للتخزين الكربون في المحيطات. وقد اقترحت عدة مفاهيم: "حل" يقحم CO2 عن طريق السفن أوخطوط الأنابيب في المحيط عمود الماء على عمق 1000-3000 م، وتشكيل سحابة التصاعدي، وCO2 يذوب في وقت لاحق في مياه البحر. من خلال ودائع "بحيرة"، عن طريق حقن CO2 مباشرة في البحر على عمق أكبر من 3000 متر، حيث الضغط العالي يسيل CO2، مما يجعله أكثر كثافة من الماء، ويشكل سحابة نحوالانخفاض، التي قد تتراكم في قاع البحر وبحيرة " '، ومن المتسقط حتى تأخير حل CO2 في المحيطات والغلاف الجوي، وربما لآلاف السنين. استخدم تفاعل كيميائي إلى الجمع بين CO2 مع معدن كربونات (مثل الحجر الجيري) لتشكيل بيكربونات (ق)، على سبيل المثال: CO2 + كربونات الكالسيوم CaCO3 + H2O → الكالسيوم (HCO3) 2 (عبد القدير). ومع ذلك، يجب حتى لا حل بيكربونات مائي يسمح لتجف، وإلا فإن رد عمل عكس سوف. تخزين CO2 في هيدرات مشبك الصلبة الموجودة بالعمل في قاع المحيط، [29] [30] أومشبك متزايد أكثر صلابة. [31] الآثار البيئية للتخزين المحيطية هي سلبية على وجه العموم، وغير مفهومة. تجمعات كبيرة من CO2 يمكن حتى تقتل الكائنات الحية في المحيطات، ولكن ثمة معضلة أخرى هي حتى CO2 المذاب في نهاية المطاف حتى تتوازن مع الغلاف الجوي، وبالتالي فإن تخزين لن تكون دائمة. وبالإضافة إلى ذلك، كجزء من CO2 يتفاعل مع الماء لتكوين حمض الكربونيك، H2CO3، الحموضة من الزيادات في مياه المحيط. ولا يزال الغموض يكتنف الآثار المترتبة البيئية على أشكال الحياة القاعية للمناطق، bathypelagic abyssopelagic وhadopelagic. على الرغم من الحياة على ما يظهر متفرق وليس في أحواض المحيطات العميقة، يمكن للطاقة والمواد الكيميائية في آثار هذه الأحواض العميقةقد يكون لها آثار بعيدة المدى. ولا بد من عمل الكثير لتحديد مدى المشاكل المحتملة. وقد قدر الوقت الذي تستغرقه المياه في المحيطات العميقة حتى تعمم على السطح لتكون ما يقرب من 1600 سنة، وهذا يتوقف على التيارات وغيرها من الظروف المتغيرة. وتقدر تكاليف التخلص من أعماق المحيطات من CO2 السائل دولار أمريكي 40-80/tonne من CO2 (2002 دولار). هذا الرقم يغطي تكاليف الحراسة في محطة توليد الكهرباء والنقل البحري إلى مسقط التخلص من النفايات. [5] فإن نهج بيكربونات لحد من آثار الحموضة وتعزيز الاحتفاظ CO2 في المحيط، ولكن هذا من شأنه أيضا حتى يزيد من التكاليف والآثار البيئية الأخرى. وسيلة إضافية للحبس طويل الأمد يستند إلى المحيط هوجمع بقايا المحاصيل مثل سيقان الذرة أوالقش في بالات المرجح زيادة كبيرة من الكتلة الحيوية وايداعها في المناطق المراوح الرسوبية في حوض المحيط العميق. وإسقاط هذه المخلفات في المراوح الغرينية يتسبب في دفن المخلفات بسرعة في الطمي في قاع البحر، عزل الكتلة الحيوية لفترات زمنية طويلة جدا.المراوح الغرينية توجد في جميع محيطات وبحار العالم حيث تقع قبالة دلتا نهر حافة الجرف القاري، مثل مروحة ميسيسيبي الطمي في خليج المكسيك ومروحة النيل الطمي في البحر الأبيض المتوسط. للأسف، والكتلة الحيوية ومخلفات المحاصيل الزراعية تشكل مكونا هاما للغاية وقيمة للزراعة التربة السطحية والتنمية المستدامة. إخراجها من المعادلة الأرضية هومحفوف بالمخاطر والمشاكل. [بحاجة لمصدر] وإذا استخدمت المحاصيل الملقحة، فإنه يؤدي إلى تفاقم نضوب المغذيات، وزيادة الاعتماد على الأسمدة الكيماوية، وبالتالي، والبتروكيماويات، وبالتالي هزيمة النوايا الأصلية للحد من CO2 في الغلاف الجوي. ومع ذلك فمن المرجح حتى تستخدم اقل تكلفة محاصيل الطاقة من السليولوز، وعادة ما تكون هذه غير مخصبة، وعلى الرغم من أنه من المحتمل حتى لا يزال البتروكيماويات يمكن استخدامها لتجميع والنقل.

التخزين في المعادن

في هذه العملية، وكان رد عمل exothermically CO2 مع أكاسيد المعادن المتاحة، والتي بدورها تنتج كربونات مستقر.هذه العملية تحدث بشكل طبيعي على مدى سنوات عديدة، وهي مسؤولة عن قدر كبير من الحجر الجيري السطحية. وقد تم الترويج لفكرة استخدام الزبرجد الزيتوني من قبل Schuiling استاذ كيميائي الجيولوجيا. [32] يمكن جعل معدل التفاعلبشكل أسرع، على سبيل المثال عن طريق الاستجابة عند ازدياد درجات الحرارة و/ أوالضغوط، أوعن طريق المعالجة المسبقة للمعادن، وعلى الرغم من حتى هذا الأسلوب يمكن حتى تتطلب طاقة إضافية. الفريق الحكومي الدولي يقدر حتى محطة لتوليد الكهرباء مجهزة CCS باستخدام تخزين المعادن والطاقة بحاجة 60-180٪ أكثر من محطة لتوليد الكهرباء من دونقانون الأحوال المدنية. [5] والآن اقتصاديات الكربنة المعدنية على نطاق واسع التي يجري اختبارها في عالم أول طيارة مشروع مصنع مقره فينيوكاسل، أستراليا. وقد تقنيات جديدة لتفعيل المعدنية ورد عمل وضعت مجموعة GreenMag وجامعة نيوكاسل، وبتمويل من نيوساوث ويلز الأسترالية والحكومات لتكون جاهزة بحلول عام 2013. [33] دراسة عن تنحية المعدنية في الولايات الولايات المتحدة: عزل الكربون عن طريق تفاعل المغنيسيوم والكالسيوم التي تحدث بشكل طبيعي تحتوي على المعادن مع CO2 لتكوينالكربونات لديه الكثير من المزايا الفريدة. معظم notabl [ه] هوحتى تكون هناك دولة كربونات أقل من الطاقة من CO2،وهذا هوالسبب الكربنة المعدنية غير مواتية الحرارية ويحدث بشكل طبيعي (على سبيل المثال، والتجوية من الصخور على مدى فترات زمنية جيولوجية). وثانيا، فإن المواد الخام مثل المعادن المغنيسيوم مقرها وفيرة. وأخيرا، فإن إنتاج الكربوناتفي حالة مستقرة بلا شك، وبالتالي إعادة إطلاق سراح من CO2 في الغلاف الجوي ليست قضية. ومع ذلك، مساراتكربونات التقليدية ما زالت بطيئة في ظل درجات الحرارة المحيطة والضغوط. التحدي الكبير التي تتناولها هذه الجهود إلى تحديد مسار كربونات صناعيا وقابلة للاستمرار من الناحية البيئية من شأنها حتى تسمح لتطبيقها امتصاص المعادن معالاقتصاد مقبول. [34]

تسرب الكربون

مصدر القلق الرئيسي هوما إذا كان قانون الأحوال المدنية مع تسرب من ثاني أكسيد الكربون المخزن يفترض أن يقدم تنازلات من قانون الأحوال المدنية على أنه خيار تخفيف تغير المناخ. لاختيارها جيدا، تصميم وإدارة مواقع التخزين الجيولوجي، والفريق الحكومي الدولي يقدر حتى مخاطر مماثلة لتلك التي ترتبط مع نشاط النفط والغاز الحالية. على الرغم من حتى بعض هذه مسألة افتراض كما التعسفي مشيرا إلى عدم وجود خبرة في تخزين هذه على المدى الطويل. ، وعلى الرغم من بعض التسرب يحدث صعودا من خلال التربة، وتحديد مواقع التخزين بشكل جيد ومن المرجح حتى يحتفظ بأكثر من 99٪ من حقن ثاني أكسيد الكربون أكثر من 1000 سنة. تسرب من خلال أنبوب حقن هوأكبر خطر. على الرغم من حتى حقن الانابيب عادة محمي مع عدم عودة الصمامات لمنع انقطاع التيار الكهربائي، ، ما زال هناك خطر يتمثل في حتى الأنبوب نفسه يمكن حتى تمزق وتسرب بسبب ضغط. على سبيل المثال، حيث بيان متواضع من ثاني أكسيد الكربون من خط أنابيب تحت جسر أسفر عن وفاة بعض البط هناك. ومن أجل قياس انبعاثات الكربون عرضي بشكل أكثر دقة وتقليل خطر من الوفيات من خلال هذا النوع من التسرب، وقد تم اقتراح تطبيق متر تنبيه ثاني أكسيد الكربون حول محيط المشروع. في عام 1986 وارتفع تسرب كبير من ثاني أكسيد الكربون معزولا بشكل طبيعي من بحيرة نيوس في الكاميرون واختنق 1700 شخص. في حين تم عزل الكربون بشكل طبيعي، يشير البعض إلى حتى هذا الحدث دليلا على الآثار الكارثية المحتملة لعزل الكربون بشكل مصطنع. نتج عن كارثة بحيرة نيوس من وقع بركاني، الذي صدر فجأة جدا بقدر ما هي كم مكعب من الغاز ثاني أكسيد الكربون من بين مجموعة من ثاني أكسيد الكربون التي تحدث بشكل طبيعي تحت البحيرة في واد ضيق عميق. مسقط هذا التجمع من ثاني أكسيد الكربون ليست مكانا حيث يمكن للإنسان حتى يحقن أويخزين ثاني أكسيد الكربون ، وانه لم يعهد هذا التجمع حول ولا ترصد حتى بعد وقوع الكوارث الطبيعية. لتخزين المحيط، والاحتفاظ ثاني أكسيد الكربون يعتمد على عمق. وتشير تقديرات الفريق الحكومي الدولي سيحتفظ 30-85٪ من ثاني أكسيد الكربون المحتجز بعد 500 سنة لأعماق 1000-3000 م. لا يعتبر التخزين المعدنية كما وجود أي مخاطر من تسرب. الفريق الحكومي الدولي يوصي يضع حدودا لكمية التسرب التي يمكن حتى تحدث. وهذا قد يستبعد عميق تخزين المحيط كخيار. تجدر الإشارة إلى أنه في ظروف أعمق المحيطات، (حوالي 400 شريط أوميغاباسكال 40، 280 K) (حيث تشكل كربونات / تحمض هومعدل الحد خطوة)، ولكن تشكيل ل من المياه CO2 هيدرات، وهونوع من قفص المياه الصلبة التي تحيط ثاني أكسيد الكربون ، غير مواتية. المعلومات الجيولوجية المتاحة تظهر عدم وجود أحداث التكتونية الكبرى بعد خلع تشكيل [خزان المياه المالح]. وهذا يعني حتى البيئة الجيولوجية مستقرة ومسقط مناسب لتخزين ثاني أكسيد الكربون. والقابلية للذوبان في محاصرة الشكل الأكثر دائم وآمن للتخزين الجيولوجي.

إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون / احتجاز الكربون والاستفادة (CCU)

إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون قد توفر استجابة للتحدي العالمي المتمثل في الحد بشكل كبير من انبعاثات غازات الدفيئة من بواعث الرئيسية (الصناعية) ثابتة في المدى القريب والمتوسط، ولكنه يعتبر عادة فئة تكنولوجية مختلفة من قانون الأحوال المدنية. التكنولوجيات قيد التطوير، مثل تجميع CCS بيوالطحالب، وتستخدم ما قبل مدخنة CO2 (مثل من محطة للطاقة تعمل بالفحم) كمدخل مفيد كمادة وسيطة لإنتاج الطحالب الغنية بالنفط في الأغشية الشمسية لإنتاج النفط للمواد البلاستيكية والنقل وقود (بما في ذلك وقود الطائرات)، ومغذية مخزون تغذية لإنتاج حيوانات المغرسة. يتم حقن CO2 وغيره من الغازات المسببة للاحتباس الحراري في القبض على الأغشية التي تحتوي على مياه الصرف الصحي وتحديد سلالات من الطحالب تسبب، جنبا إلى جنب مع ضوء الشمس أوالأشعة فوق البنفسجية، والكتلة الحيوية الغنية بالنفط حتى يتضاعف في كتلة جميع 24 ساعة. ويستند في تجميع الطحالب الحيوية عملية الهجريب الضوئي في علوم الأرض: التكنولوجيا هي تماما تجميع وانيعاث، والنفقات الرأسمالية يمكن حتى توفر عائدا على الاستثمار نتيجة لارتفاع قيمة السلع المنتجة (للنفط للمواد البلاستيكية والوقود والعلف). باستخدام تخزين أدخنة ثاني أكسيد الكربون قبل الانبعاثات (وغيره من غازات الدفيئة) كمادة وسيطة في النموالغنية بالنفط الكتلة الحيوية الطحالب، ولاية كوينزلاند، نيوساوث ويلز ويجري محاكمتهم الحيوي CCS اختبار تجميع الطحالب المرافق في أستراليا أكبر ثلاث محطات الطاقة التي تعمل بالفحم، في الأغشية المغلقة لإنتاج البلاستيك وقود وسائل النقل ومغذية العلف الحيواني. طريقة أخرى يمكن حتى تكون مفيدة في التعامل مع المصادر الصناعية من ثاني أكسيد الكربون هولتحويله إلى المواد الهيدروكربونية، حيث يمكن تخزينها أواستخدامها كوقود أوفي صناعة البلاستيك. هناك عدد من المشاريع تحقق هذا الاحتمال. موجودة تستند المتغيرات تنقية غاز ثاني أكسيد الكربون على كربونات البوتاسيوم والتي يمكن استخدامها لخلق الوقود السائل، على الرغم من هذه العملية تتطلب قدرا كبيرا من مدخلات الطاقة. على الرغم من حتى إنشاء وقود من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ليست تقنية الهندسة الجيولوجية، كما أنها لا تعمل عملا كما معالجة غازات الاحتباس الحراري، إلا أنه من المحتمل حتى تكون مفيدة في خلق اقتصاد منخفض الكربون. ومن الاستخدامات الأخرى لإنتاج كربونات مستقر من سيليكات (أي الزبرجد الزيتوني تنتج كربونات المغنيسيوم. وهذه العملية لا تزال في فترة البحث والتطوير .

الطريقة الاولى: الميثانول

عملية مجربة لإنتاج النفط والغاز هوجعل الميثانول. وليس من السهل تخليق الميثانول من ثاني أكسيد الكربون وحاء واستنادا إلى هذه الحقيقة ولدت فكرة وجود اقتصاد الميثانول.

الطريقة الثانية: النفط والغاز

في قسم الكيمياء الصناعية وهندسة المواد في جامعة مسينا، وإيطاليا، وهناك مشروع لتطوير نظام الذي يعمل مثل خلية الوقود في الاتجاه المعاكس، حيث يتم استخدام الحفاز الذي يمكن أشعة الشمس لتقسيم المياه إلى أيونات الهيدروجين والأكسجين غاز. الأيونات عبر غشاء حيث تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون لخلق المواد الهيدروكربونية.

الطريقة الثالثة

إذا يسخن ثاني أكسيد الكربون إلى 2400 درجة مئوية، فإنها تنقسم إلى أول أكسيد الكربون (CO) والاوكسجين. ويمكن بعد ذلك عملية فيشر تروبش يمكن استخدامها لتحويل ثاني أكسيد الكربون في النفط والغاز. لا يمكن حتى يتحقق على درجة الحرارة المطلوبة باستخدام غرفة تحتوي على مرآة لهجريز أشعة الشمس على الغاز. الفرق المتنافسة على تطوير مثل هذه الغرف، في مختبرات سانديا الوطنية، وكلاهما مقره في نيومكسيكو. وفقا لسانديا يمكن لهذه الغرف توفر ما يكفي من الوقود للطاقة بنسبة 100٪ من السيارات المحلية باستخدام 5800 كيلومتر مربع، على عكس الوقود الحيوي هذا لن تتخذ الأراضي الخصبة بعيدا عن المحاصيل ولكن سيكون من الأراضي التي لا تستخدم في أي شيء آخر. وزار جيمس مايو، مقدم التلفزيون البريطاني، ومصنع مظاهرة في البرنامجيه في سلسلة أعماله "الأفكار الكبيرة".

انظر أيضا

• مشروع احتجاز ثاني أكسيد الكربون في عين صالح
• انبعاثات غاز المداخن الناجمة عن احتراق الوقود الحفري

مراجع

نطقب:احترار عالمي