211service.com
Anglies dioksido saugojimas po vandenynu
Vienas iš būdų kovoti su pasauline klimato kaita yra tiesiogiai surinkti anglies dioksidą, pagrindines šiltnamio efektą sukeliančias dujas, kai jis išmetamas, ir saugiai jį saugoti. Tačiau anglies dioksido sekvestravimo metodai, ypač dujų pumpavimas į požemines geologines struktūras, tokias kaip išnaudotos naftos rezervuarai, daugelyje sričių nėra praktiški ir kelia baimę, kad sukauptas anglies dioksidas pabėgs.
Geresnis anglies dioksido saugojimo būdas: išpumpuokite jį į jūros dugną skystu pavidalu. Ten esant aukštam slėgiui ir šaltai temperatūrai ji tampa tankesnė už vandenį supančioje uolienoje ir neleidžia jai iškilti į paviršių. (Šaltinis: Daniel Schrag. Menininkas: Jared T. Williams)
Dabar Harvardo universiteto ir Kolumbijos universitetų mokslininkai pasiūlė naują metodą beveik neribotam anglies dioksido kiekiui sugauti – jų teigimu, toks metodas bus saugus, taip pat praktiškas pasirinkimas toli nuo požeminių rezervuarų esančiose vietose.
Mokslininkai šią savaitę paskelbtame straipsnyje Proceedings of the National Academy of Sciences siūlo anglies dioksidą pumpuoti į porėtas nuosėdas, esančias kelis šimtus metrų į jūros dugną giliose vandenyno vietose (daugiau nei 3000 metrų gylyje). ), kurį vienas iš tyrinėtojų Harvardo geochemijos profesorius Danas Schragas vadina gana paprastu, nuolatiniu sprendimu.
Svarbiausia buvo rasti mielą vietą, kur dėl aplinkos slėgio ir temperatūros anglies dioksidas tampa tankesnis nei aplinkiniai skysčiai, taip sulaikant jį vietoje. Tokia padėtis susidaro vandenyno dugne dėl aukšto slėgio ir žemos temperatūros derinio – tai faktą kiti taip pat pažymėjo pasiūlymuose saugoti anglies dioksidą giliose vandenyno vietose.
Tačiau tokios injekcijos sunaikintų vandenyno gyvybę ir, nebent būtų izoliuotas giliuose grioviuose, anglies dioksidas srovės galėtų nunešti į seklias vietas, kur vėl galėtų patekti į atmosferą.
Tyrėjų įžvalga buvo tokia, kad injekcijos į jūros dugną gali pasinaudoti vandenyno slėgiu ir temperatūra, tuo pačiu išvengiant neigiamo šalutinio ankstesnių pasiūlymų poveikio. Skystas anglies dioksidas būtų atgabentas į sekvestracijos vietą laivu arba vamzdynu ir vamzdžiais į jūros dugną su tokia įranga, kokia naudojama naftos pramonėje giliavandeniams gręžiniams gręžti. Patekęs po jūros dugnu, anglies dioksidas sąveikautų su aplinkiniais skysčiais ir susidarytų hidrato ledo kristalai, kurie užkimštų uolienų poras ir tarnautų kaip antrinis anglies dioksido dangtelis. Mokslininkai teigia, kad per šimtus metų anglies dioksidas ištirptų aplinkiniame vandenyje, o tada galėtų ištekėti tik difuzijos būdu – lėtu procesu, kuris truktų milijonus metų. Per ateinančius penkerius metus jie tikisi atlikti didelio masto šio naujo požiūrio lauko bandymą.
Didėjant susirūpinimui dėl anglies dioksido emisijos poveikio pasaulinei klimato kaitai, mokslininkai vis dažniau ieško būdų, kaip iš atmosferos pašalinti šiltnamio efektą sukeliančias dujas. Tačiau iki šiol pramoninio masto projektai buvo riboti. Tarp jų pažymėtina, kad naftos milžinė BP ir GE neseniai paskelbė apie projektą Škotijoje ir Kalifornijoje statyti elektrines, kurios iš iškastinio kuro gautų vandenilį ir sugeria anglies dioksido šalutinį produktą. O „Statoil“ Stavangeryje, Norvegijoje, atskiria anglies dioksido perteklių iš gamtinių dujų, išgautų vykdant Šiaurės jūros kasybos operacijas, ir suleidžia jį į požeminius rezervuarus. Nors šie rezervuarai yra po vandenynu, jie yra po per mažai vandens ir per giliai po jūros dugnu, kad būtų galima naudoti Schrago ir jo kolegų aprašytus mechanizmus.
Šiuo metu ryškiausias saugojimo būdas (pavyzdys yra „Statoil“ projektas) apima anglies dioksido nusodinimą požeminėse geologinėse dariniuose, pavyzdžiui, išeikvotuose naftos telkiniuose. Čia anglies dioksido ir aplinkinių skysčių dinamika skiriasi nuo dinamikos jūros dugne, kur vandenynas palaiko skysčius vėsus. Atvirkščiai, šiuos darinius šildo žemės pluta, o dėl aukštos temperatūros anglies dioksidas tampa mažiau tankus nei aplinkinėje uolienoje esantis vanduo, todėl jis linkęs kilti į paviršių, sako Harvardo Schragas.
Jūros dugno injekcijos taip pat siūlo didžiulę talpą. Jei būtų galima naudoti visus žinomus geologinius rezervuarus įprastiniam saugojimui, jie galėtų saugoti visą šiuo metu kiekvienais metais pagamintą anglies dioksidą ir toliau tai daryti 80 metų esant dabartiniam emisijos lygiui. Priešingai, vien tik jūros dugno saugyklos aplink Jungtines Valstijas galėtų saugoti tūkstančius metų JAV anglies dioksido gamybą, skaičiuoja mokslininkai.
Robertas Socolowas, vienas iš Prinstono universiteto anglies dioksido mažinimo iniciatyvos direktorių, pažymi, kad įpurškimo į jūros dugną metodo pranašumas yra tai, kad jis yra iš esmės saugus. Tačiau jis sako, kad gerai suplanuoti rezervuarai, esantys toliau nuo seismiškai aktyvių zonų, gali būti veiksmingai uždengti, kad šiltnamio efektą sukeliančios dujos nepatektų, todėl šie metodai ir toliau turės savo vietą.
Iš tiesų, naujojo jūros dugno metodo sąnaudos skirsis, sako Schragas, bet tikriausiai bus šiek tiek didesnės nei sandėliavimo sausumoje. Tačiau tai galėtų būti ekonomiškesnė vietovėms prie vandenyno, ypač toms, kurios yra toli nuo žinomo geologinio rezervuaro. Jei sėdite prie pat didelio baseino, jis tikriausiai yra šiek tiek brangesnis. Jei esate Naujajame Džersyje ir turite pumpuoti anglies dioksidą 300 mylių, kad patektumėte į tokį baseiną, sakyčiau, kad ne. Jis pažymi, kad bet kokio didelio masto sekvestravimo metodo kaina vis dar neaiški.
Tvirtių, potencialiai nebrangių anglies sekvestracijos schemų poreikis yra didžiulis, sako Nathanas Lewisas, Caltech chemijos profesorius. Nors vis dar reikia daugiau eksperimentinio patvirtinimo, jis sako, kad Schrago darbas gali būti labai svarbus. Tai turėtų būti vertinama labai rimtai.