Hva om det var mulig å bare suge alle skadelige miljøgifter ut av luften, slik at de ikke ville være en slik plage? Hva om det også var mulig å omdanne disse miljøgiftene tilbake til fossilt brensel, eller muligens miljøvennlig biodrivstoff? Hvorfor, da kan vi være i stand til å bekymre deg mye mindre for smog, luftveissykdommer og effektene som høye konsentrasjoner av disse gassene har på planeten.
Dette er grunnlaget for Carbon Capture, et relativt nytt konsept der karbondioksid fanges opp ved punktkilder - som fabrikker, naturgassanlegg, drivstoffanlegg, større byer eller andre steder der det er kjent store konsentrasjoner av CO². . Denne CO² kan deretter lagres for fremtidig bruk, konverteres til biodrivstoff eller ganske enkelt settes tilbake i jorden slik at den ikke kommer inn i atmosfæren.
Beskrivelse:
Som mange andre nyere utviklinger er karbonfangst del av et nytt sett med prosedyrer som samlet kalles geoengineering. Formålet med disse prosedyrene er å endre klimaet for å motvirke effekten av global oppvarming, generelt ved å målrette mot en av de viktigste klimagassene. Teknologien har eksistert i noen tid, men det har først de siste årene blitt foreslått som et middel for å bekjempe klimaendringer også.
For øyeblikket blir det ofte brukt karbonfangst i anlegg som er avhengige av brenning av fossilt brensel for å generere strøm. Denne prosessen utføres på en av tre grunnleggende måter - etterforbrenning, forbrenning og forbrenning av oksybrensel. Etterforbrenning innebærer fjerning av CO2 etter at fossilt brensel er brent og omdannet til røykgass, som består av CO2, vanndamp, svoveldioksider og nitrogenoksid.
Når gassene beveger seg gjennom en røykepakke eller skorstein, blir CO² fanget opp av et "filter" som faktisk består av løsemidler som brukes til å absorbere CO2 og vanndamp. Denne teknikken er effektiv ved at slike filtre kan ettermonteres til eldre anlegg, og unngår behovet for en kostbar kraftoverhaling.
Fordeler og utfordringer:
Resultatene fra disse prosessene har så langt vært oppmuntrende - som kan skryte av muligheten for at opptil 90% av CO² blir fjernet fra utslipp (avhengig av type anlegg og metoden som brukes). Imidlertid er det bekymring for at noen av disse prosessene øker den totale kostnaden og energiforbruket til kraftverk.
I følge 2005-rapporten fra klimapanelet (IPCC) varierer tilleggskostnadene fra 24 til 40% for kullkraftverk, 11 til 22% for naturgassanlegg og 14 til 25% for kullbasert forgasningssyklus systemer. Det ekstra strømforbruket skaper også mer i veien for utslipp.
I tillegg, mens CC-operasjoner er i stand til å redusere CO² drastisk, kan de legge andre miljøgifter til lufta. Mengden slags forurensninger avhenger av teknologien, og spenner fra ammoniakk og nitrogenoksider (NO og NO²) til svoveloksider og svoveloksider (SO, SO², SO³, S²O, S²O³ osv.). Imidlertid utvikler forskere nye teknikker som de håper vil redusere både kostnader og forbruk og ikke generere ekstra miljøgifter.
Eksempler:
Et godt eksempel på karbonfangstprosessen er Petro Nova-prosjektet, et kullkraftverk i Texas. Dette anlegget begynte å bli oppgradert av US Department of Energy (DOE) i 2014 for å imøtekomme den største karbonfangstoperasjonen etter forbrenning i verden.
Bestående av filtre som vil fange utslippene, og infrastruktur som vil plassere det tilbake i jorden, anslår DOE at denne operasjonen vil være i stand til å fange opp 1,4 millioner tonn CO2 som tidligere ville blitt sluppet ut i luften.
Ved forbrenning blir CO² fanget før fossilt brensel til og med brennes. Her varmes kull, olje eller naturgass i rent oksygen, noe som resulterer i en blanding av karbonmonoksid og hydrogen. Denne blandingen blir deretter behandlet i en katalytisk omformer med damp, som deretter produserer mer hydrogen og karbondioksyd.
Disse gassene blir deretter ført inn i kolber hvor de behandles med amin (som binder seg til CO², men ikke hydrogen); blandingen blir deretter oppvarmet, og får CO² til å stige der den kan samles. I den endelige prosessen (forbrenning av oksy-brensel) brennes fossilt brensel i oksygen, noe som resulterer i en gassblanding av damp og CO². Dampen og karbondioksid separeres ved avkjøling og komprimering av gasstrømmen, og når den først er separert, fjernes CO².
Andre tiltak for karbonfangst inkluderer bygging av urbane strukturer med spesielle fasiliteter for å trekke CO² ut av luften. Eksempler på dette inkluderer Torre de Especialidades i Mexico City - et sykehus som er omgitt av en 2500 m² stor fasade satt sammen av Prosolve370e. Denne spesialformede fasaden, designet av det Berlin-baserte firmaet Elegant Embellishments, er i stand til å kanalisere luft gjennom gitterene og er avhengig av kjemiske prosesser for å filtrere ut smog.
Kinas Phoenix Towers - et planlagt prosjekt for en serie tårn i Wuhan, Kina (som også vil være verdens høyeste) - forventes også å være utstyrt med en karbonfangstoperasjon. Som en del av designernes visjon om å skape en bygning som er både imponerende høy og bærekraftig, inkluderer disse spesielle belegg på utsiden av strukturene som vil trekke CO² ut av den lokale byluften.
Så er det ideen om "kunstige trær", som ble fremmet av professor Klaus Lackner ved Institutt for jord- og miljøteknikk ved Columbia University. Bestående av plastfronds som er belagt med en harpiks som inneholder natriumkarbonering - som når de kombineres med karbondioksid skaper natriumbikarbonat (aka. Natron) - disse "trærne" forbruker CO² på omtrent samme måte som ekte trær.
En kostnadseffektiv versjon av den samme teknologien som ble brukt til å skrubbe CO² fra luft i ubåter og romferger, renses deretter frondsene med vann som, når det kombineres med natriumbikarbonat, gir en løsning som lett kan omdannes til biodrivstoff.
I alle tilfeller handler prosessen med karbonfangst på å finne måter å fjerne skadelige miljøgifter fra luften for å redusere menneskehetens fotavtrykk. Lagring og gjenbruk inngår også i ligningen i håp om å gi forskere mer tid til å utvikle alternative energikilder.
Vi har skrevet mange interessante artikler om karbonfangst her på Space Magazine. Her er hva som er karbondioksid ?, Hva forårsaker luftforurensning ?, Hva om vi brenner alt ?, Globalt oppvarmingsur: Hvordan karbondioksid blødder over hele jorden, og verdens behov for å sikte mot nesten null karbonutslipp.
For mer informasjon om hvordan Carbon Capture fungerer, må du huske å sjekke ut denne videoen fra Carbon Capture and Storage Organization:
Hvis du vil ha mer informasjon om jorden, kan du sjekke NASAs Solar System Exploration Guide on Earth. Og her er en lenke til NASAs jordobservatorium.
Vi har også Astronomy Cast-episoder som handler om planeten Jorden og klimaendring. Hør her, Episode 51: Earth, Episode 308: Climate Change.
kilder:
- Wikipedia - Karbonfangst og -lagring
- Carbon Capture Storage Association - Hva er CCS?
- Grønne fakta - CO² fangst og lagring
- Global CCS Institute - Hva er CCS?
