Det är inte dimma:det är smog - bevis på att luften blir alltmer förorenad av växthusgaser. Getty Images Det är farliga tider vi lever i. Mellanstatliga panelen för klimatförändringar förklarade nyligen att för att undvika katastrofala temperaturökningar, globala utsläpp av växthusgaser får inte öka efter 2015. Ändå förutspår Internationella energibyrån att vår energianvändning kommer att öka med 50 procent till år 2030, och om tidigare resultat är någon indikation, det är förmodligen rätt [källa:The Guardian].
Efter att ha bränt ungefär 551 miljarder ton kol sedan den industriella revolutionens början, världens atmosfäriska koncentration av gasen är nu 100 delar per miljon högre än för bara lite mer än 200 år sedan [källa:The Guardian]. Med sådan information som täpper till luften, det är ganska tydligt att människor kan behöva fatta ganska tunga beslut när det gäller deras energiförbrukning:Hejdå SUV; hej hybrid.
Men tänk om vi kunde få vår tårta och äta den också? Eller i fallet med kolbindning och CO 2 skrubba i synnerhet - vår koks . Som du kanske redan vet från Vad är Clean Coal Technology? och hur Carbon Capture fungerar, koks är en stelnad form av kol, och termen kolsekvestering avser ett brett spektrum av processer som fångar koldioxid och skickar bort den för permanent lagring eller produktiv användning. CO 2 skrubbning är en särskild form av koldioxidutsläpp som sker efter att fossilt bränsle har förbränts, men innan avgaserna släpps ut i luften.
Bortsett från dess för närvarande rejäla prislapp, många människor ser CO 2 skrubbning som ett av de enklaste sätten att minska koldioxidutsläpp eftersom det inte kräver några livsstilsförändringar. Inga solpaneler att sätta upp eller vindkraftparker att ansluta till; inga skuldresor om oavsiktlig lämning av lamporna hela dagen. Fortsätt helt enkelt att bränna den där midnattoljan och låt skrubberna hantera resten. Men vad innebär "resten"? Fortsätt läsa för att ta reda på det.
Innehåll
CO 2 skurning fungerar inte genom att fysiskt skrubba kolet, men genom att isolera CO 2 från de andra rökgaserna innan de släpps ut i luften. Getty Images Oavsett vilket land du bor i om du inte bor i en yurt, elen som driver ditt hem kommer troligen från ett kraftverk. USA förbränner fossila bränslen för mer än 85 procent av sitt energibehov, och kraftverk växer fram i Kina med en hastighet av två per vecka [källa:Herzog/ CCS].
För att producera energi, de flesta kraftverk bränner kol (eller annat fossilt bränsle) i luft för att skapa ånga. Ångan vänder en turbin, som genererar el. Bortsett från ånga, fastän, en hodgepodge av influensa gaser skapas också och släpps ut i atmosfären. Många av dessa främmande utsläpp är växthusgaser som bidrar till växthuseffekten.
Men inte alla växthusgaser skapas lika. Även om koldioxid vanligtvis inte utgör mer än 15 procent av ett kraftverks utsläpp i volym, den är ansvarig för 60 procent av växthusgaseffekten [källa:U.S. Department of Energy/Marion].
För att förhindra CO 2 från att fly ut i atmosfären, kolavskiljning efter förbränning (som namnet antyder) fungerar genom att isolera CO 2 från de andra rökgaserna efter förbränning. När rökgaserna har tagits bort, eller skrubbade , de släpps ut i luften. Vissa skrubbtekniker isolerar också andra växthusgaser som svavel och kvicksilver, men sedan CO 2 är det största problemet, det får mest uppmärksamhet.
För närvarande, med användning av ett flytande lösningsmedel för att binda med CO 2 och separera den från de andra gaskomponenterna är den mest utbredda metoden för isolering. Två lösningsmedel som vanligtvis används är vattenhaltig ammoniak och monoetanolamin (MEA).
Oavsett vilket speciellt lösningsmedel som valts, fastän, processen är i huvudsak densamma:
Efter att det fossila bränslet har förbränts i luft, de resulterande gaserna uppsamlas och kyls. Lösningsmedlet tillsätts sedan och absorberar CO 2 , bilda en ny förening i en reversibel kemisk reaktion. Den nya föreningen separeras från de andra gaserna genom att gå in i ett mer fast tillstånd som pumpas till en ny kammare och värms upp igen. Värmen orsakar CO 2 att komma tillbaka ur lösningen så att den kan omdirigeras till lagring. Lösningsmedlet skickas tillbaka till början av cykeln för att återanvändas, och den rengjorda rökgasen släpps ut i atmosfären.
Förutom att använda lösningsmedel, annat CO 2 skurningsmetoder inkluderar:
Även om var och en av de listade teknikerna har visat sig vara effektiva, på grund av de utmaningar som ligger i att skilja CO 2 från rökgas, forskare undersöker bättre alternativ när vi talar. Loppet pågår för att hitta det bästa och billigaste sättet att städa upp luften. Lär dig mer om utmaningarna i CO 2 skrubba nästa.
Detta kraftverk med skrubbteknik är inte bara mycket renare än vanliga anläggningar, men också mycket dyrare. Istock Foto Som med många relativt nya tekniker, CO 2 skurning möter sin del av utmaningar. Hinder beror på den speciella process som används för att avlägsna koldioxid och kan inkludera nedbrytning av lösningsmedlet med andra rökgaser, korrosion av membran, minskad adsorption av rökgasföroreningar, liksom ökade energikostnader och behov.
För närvarande, de två senare frågorna tenderar att vara de mest problematiska. Vissa analyser uppskattar att nuvarande fångsteknik kostar cirka $ 150 per ton koldioxid, lägga till mellan 2,5 cent/kWh och 4 cent/kWh till din elräkning [källa:U.S. Department of Energy]. Andra uppskattningar sätter priset närmare 9 cent/kWh - en ökning med 84 procent jämfört med el som köps från en anläggning utan koldioxidavskiljningsteknik [källa:U.S. Department of Energy].
Priserna varierar så mycket eftersom ett antal faktorer påverkar kostnaderna, inklusive utformningen av skrubbsystemet, anläggningens placering, anläggningens effektivitet och huruvida koldioxidavskiljningstekniken var original eller tillsatt senare. Till exempel, medan el genereras vid en ny kolanläggning med CO 2 skrubbning kan kosta 57 procent mer än el som produceras i en anläggning utan koldioxidavskiljning, el som genereras vid en befintlig anläggning som eftermonteras med CO 2 skrubbning kan kosta upp till 290 procent mer [källa:Williams].
Förutom att det är dyrt, CO 2 skurning kräver också mycket energi. Det kräver inte bara behandling av en hög volym gas (kom ihåg att endast en liten andel rökgas faktiskt är CO 2 ), men det måste komprimera det fångade CO 2 till en lagringsbar form-en mycket energikrävande process. Så, ironiskt, fånga kol faktiskt slutar använda sin egen andel bränsle. Nya kolanläggningar som är utrustade med kolavskiljning kan använda allt från 24 till 40 procent mer bränsle än de som inte är utrustade med tekniken. medan eftermonterade kolanläggningar kan använda upp till 77 procent mer [källa:Williams].
Även med hänsyn till sin egen energianvändning och utsläpp, fastän, CO 2 skrubbning tar fortfarande bort en nettomängd av 80 till 90 procent av koldioxiden från rökgas [källa:GreenFacts]. Det är en bra sak, eftersom vissa forskare uppskattar våra utsläpp av CO 2 kan behöva minskas med 60 till 80 procent för att undvika katastrofala klimatförändringar [källa:Marion]. Nästa, ta reda på om ansökningarna om CO 2 skrubba.
Fossilt bränsleförbränning är den största källan till CO 2 i atmosfären. Istock Foto Kanske en dag kommer du att kunna skrubba ut CO 2 nästan var som helst. Men för närvarande, CO 2 skurning är främst möjligt vid stationära koldioxidkällor som fossila bränsleförbränningskraftverk. Om du tycker att målområdet verkar begränsat, fastän, Tänk om. Förbränning av fossila bränslen är den enskilt största källan till CO 2 i atmosfären:Kraftverk ensam släpper ut mer än en tredjedel av det totala koldioxidutsläppet 2 utsläpp världen över [källa:Herzog].
Bara den mest envisa personen skulle bestrida det faktum att fossila bränslen inte försvinner snart. För trots det tvådelade kravet på att minska energiförbrukningen och byta till alternativa energikällor, människor är inte så benägna att ändra sitt sätt. Och även om vi nu har kunskapen att bygga renare, effektivare anläggningar, de nyare anläggningarna kommer inte att vara allmänt tillgängliga på flera decennier på grund av kraftverkens långa livslängd (cirka 40 år) [källa:RWE]. Forskning visar att år 2030, två tredjedelar av CO 2 utsläpp kommer från befintliga anläggningar [källa:ScienceDaily].
Självklart, människor behöver ett sätt att städa efter sig själva. Som den enda kolavskiljningsmetod som kan tillämpas på befintliga anläggningar, CO 2 skrubber är bara lösningen. De är i huvudsak ett sätt att köpa tid tills vi kan göra hela övergången till renare energikällor. U.S. Environmental Protection Agency (EPA) mandat och Kyoto -protokollet (som sätter gränser för mängden CO 2 utsläpp varje undertecknad får avge) ger ytterligare incitament.
Andra länder har startat utsläppshandelssystem som kommer att fastställa ett pris på kol. Europeiska kommissionen, till exempel, indikerade att försummelse att använda koldioxidavskiljning kan kosta regionen 80 miljarder dollar mer än att installera den [källa:The Guardian]. Allt detta innebär att även om kolsvamp fortfarande är en dyr satsning, det kan bli lika dyrt i längden att inte göra någonting.
För mer information om CO 2 skrubbning och annan teknik för avskiljning och lagring av koldioxid, prova länkarna på nästa sida.
Jätte luftrenare?Vissa forskare går ett eller två steg bortom nuvarande CO 2 skrubber avsedda för kraftverk och föreslår enheter som bokstavligen skulle dra CO 2 ur tomma luften. De trädliknande enheterna skulle sticka ut i det fria och samla CO 2 på sina ytor. Liknar ett träd som tar CO 2 för fotosyntes, men många gånger starkare, enheterna skulle ha en speciell sorbent som skulle dra in CO 2 från den omgivande luften och förvara den.
