การกักเก็บคาร์บอน: มันคืออะไรและเกิดขึ้นได้อย่างไร

นอกจากรูปแบบธรรมชาติแล้ว เทคโนโลยียังช่วยกักเก็บคาร์บอนจากอากาศโดยตรงอีกด้วย

การกักเก็บคาร์บอน

การกักเก็บคาร์บอนเป็นนิพจน์ที่ใช้ในการกำหนดกระบวนการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศ โดยธรรมชาติแล้ว กระบวนการนี้ดำเนินการโดยการเจริญเติบโตของพืชผ่านการสังเคราะห์แสงและการดูดซับจากมหาสมุทรและดิน

กิจกรรมของมนุษย์ เช่น การตัดไม้ทำลายป่า การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล และการใช้หินปูนในการผลิตปูนซีเมนต์ เป็นสาเหตุหลักของการเพิ่มขึ้นของระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศอย่างรวดเร็ว ซึ่งส่งผลให้โลกร้อนขึ้น

  • สิบผลกระทบจากภาวะโลกร้อนเพื่อสุขภาพ

เมื่อถึงจุดหนึ่งในชีวิต ทุกคนต่างก็พบว่าตัวเองอยู่ระหว่างการอภิปรายเกี่ยวกับสาเหตุและผลที่ตามมาของภาวะโลกร้อน ในการอภิปรายเหล่านี้ มีการพูดถึงกันมากเกี่ยวกับปรากฏการณ์เรือนกระจก อันตรายจากการเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในบรรยากาศ และความจำเป็นในการใช้แหล่งพลังงานที่สะอาดกว่า เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือลม แต่คุณรู้หรือไม่ว่ามีเทคโนโลยีที่สามารถดักจับและกักเก็บคาร์บอนไว้ใต้ดินได้? นอกจากนี้ยังมีกระบวนการกักเก็บคาร์บอนตามธรรมชาติและจำเป็นต้องดูแลแหล่งกักเก็บตามธรรมชาติเหล่านี้

  • คาร์บอนไดออกไซด์: CO2 คืออะไร?

ในปีพ.ศ. 2540 ที่ประชุมเกียวโตได้พยายามลดภาวะเรือนกระจก โดยได้กำหนดแนวคิดเรื่องการกักเก็บคาร์บอนโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อกักเก็บและย้อนกลับการสะสมของ CO2 ในชั้นบรรยากาศ รูปแบบการกักเก็บคาร์บอนที่พบบ่อยที่สุดเกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยป่าไม้ ในระยะการเจริญเติบโต ต้นไม้ต้องการคาร์บอนจำนวนมากในการพัฒนา โดยจับคาร์บอนไดออกไซด์จากการสังเคราะห์แสงจากบรรยากาศในรูปของคาร์โบไฮเดรต ซึ่งในที่สุดจะรวมเข้ากับผนังเซลล์ของต้นไม้

การกักเก็บคาร์บอนในรูปแบบธรรมชาตินี้ช่วยลดปริมาณ CO2 ในชั้นบรรยากาศได้อย่างมาก โดยพื้นที่ป่าที่กำลังพัฒนาแต่ละเฮกตาร์สามารถดูดซับคาร์บอนได้ 150 ถึง 200 ตัน นั่นเป็นสาเหตุที่การตัดไม้ทำลายป่าเป็นศัตรูตัวสำคัญของการกักเก็บคาร์บอน เนื่องจากการตัดต้นไม้ทำให้เกิดการปล่อย CO2 ที่พืชจับได้

  • ป่าไม้: ผู้ให้บริการระบบนิเวศรายใหญ่

นอกจากต้นไม้และป่าไม้ เช่น อเมซอนแล้ว การกักเก็บคาร์บอนยังเกิดขึ้นตามธรรมชาติในมหาสมุทร ซึ่งดักจับคาร์บอนเพื่อรักษากระบวนการกลายเป็นปูนของสิ่งมีชีวิตในทะเลต่างๆ อย่างไรก็ตาม คาร์บอนส่วนเกินในชั้นบรรยากาศจะขัดขวางกระบวนการดูดซับตามธรรมชาตินี้ ทำให้เกิดกรดในมหาสมุทร

การรักษาวิธีกักเก็บคาร์บอนโดยธรรมชาติเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันไม่ให้โลกเข้าสู่ "ภาวะเรือนกระจกถาวร" การศึกษาและสำรวจเทคโนโลยีการดักจับและการกักเก็บคาร์บอนเทียมเป็นวิธีอื่นๆ ที่ใช้ในการบรรเทาผลกระทบของมลพิษทางอากาศต่อสิ่งแวดล้อม

เทคโนโลยีการกักเก็บคาร์บอน

ในปี 2010 เทคโนโลยีใหม่เริ่มดักจับและกำจัด CO2 ออกจากอากาศแวดล้อมโดยตรง NS โกลบอลเทอร์โมสตัท (GT) - ก่อตั้งโดย Peter Eisenberger, Graciela Chihilnisky และ Edgar Bronfman - พัฒนาและทำการตลาดสิ่งที่เป็นที่รู้จักในนามโซลูชัน "carbon-negative" สารละลายนี้ใช้การกักเก็บคาร์บอนจากอากาศแวดล้อม ที่อุณหภูมิต่ำ และที่ความเข้มข้นประมาณ 400 ส่วนในล้านส่วน หลังจากกำจัด CO2 ผู้สร้าง GT ปกป้องการขายปริมาณในตลาดคาร์บอน หลีกเลี่ยงการปล่อยมลพิษใหม่และส่งเสริมการค้นหาพลังงานหมุนเวียน ถึงกระนั้น คาร์บอนที่กักเก็บนี้ยังสามารถขนส่งและเก็บไว้ใต้ดินได้ เช่นเดียวกับการจับ CCS แบบดั้งเดิม

CCS แบบดั้งเดิม? อันที่จริงการกักเก็บคาร์บอนนั้นเป็นที่รู้จักกันดีในอุตสาหกรรมแล้ว ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2473 เป็นต้นมา บางอุตสาหกรรมเริ่มดักจับคาร์บอนและลดการปล่อยคาร์บอนก่อนที่จะสัมผัสกับบรรยากาศ นั่นคือก่อนออกจากปล่องไฟ ซึ่งแตกต่างจากเทคโนโลยีที่ดักจับจากอากาศโดยตรง

เทคโนโลยีนี้เรียกว่า การดักจับและกักเก็บคาร์บอน (CCS) - การดักจับและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ - บนพื้นฐานของเทคโนโลยีดั้งเดิมเหล่านี้ ทำให้เกิดการคาดเดาอย่างมากว่าในปี 2548 คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ได้ตีพิมพ์รายงานพิเศษในหัวข้อนี้เพื่อให้ข้อมูลแก่ผู้กำหนดนโยบาย วิศวกร และนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องในพื้นที่ได้ดียิ่งขึ้น ของการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

และท้ายที่สุดแล้วเทคโนโลยีนี้เกี่ยวกับอะไร? ตามที่สมาคม CCS ซึ่งส่งเสริมธุรกิจด้านอายัดและการเก็บรักษามาตั้งแต่ปี 2548 CCS เป็นเทคโนโลยีที่สามารถดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากถึง 90% ที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลในกระบวนการทางอุตสาหกรรมหรือ ในการผลิตกระแสไฟฟ้า

มันทำงานอย่างไร? CCS ประกอบด้วยสามส่วนหลัก: การจับ การขนส่ง และการเก็บรักษา

การกักเก็บคาร์บอน

การกักเก็บคาร์บอนหรือที่เรียกว่าการดักจับคาร์บอนสามารถเกิดขึ้นได้ในสามวิธีและกระบวนการ: หลังการเผาไหม้ การเผาไหม้ล่วงหน้า และการเผาไหม้เชื้อเพลิงออกซิเจน หลังการเผาไหม้จะดักจับ CO2 หลังจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลด้วยอากาศ โดยใช้ตัวทำละลายที่ดูดซับและแยก CO2 ออกจากก๊าซอื่นๆ ก่อนการเผาไหม้จะดักจับ CO2 ก่อนที่เชื้อเพลิงของเหลว ของแข็ง หรือก๊าซจะถูกเผาไหม้ เชื้อเพลิงได้รับการประมวลผลในเครื่องปฏิกรณ์สองเครื่องเพื่อให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจน ซึ่งส่วนหลังสามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดความร้อนหรือพลังงานที่ปราศจากคาร์บอนไดออกไซด์ สุดท้าย การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงออกซิเจนประกอบด้วยการเผาไหม้เชื้อเพลิงหลักที่มีออกซิเจนแทนอากาศ เพื่อให้ก๊าซที่เกิดขึ้นประกอบด้วยไอน้ำและ CO2 เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งอำนวยความสะดวกในการกักเก็บคาร์บอนเนื่องจากมีความเข้มข้นมากขึ้น อย่างไรก็ตาม เทคนิคนี้ต้องการการแยกออกซิเจนออกจากอากาศก่อน

ขนส่ง

กระบวนการกักเก็บทั้งหมดนี้ดำเนินการเพื่อให้สามารถบีบอัดและขนส่ง CO2 ผ่านท่อ - ด้วยเทคโนโลยีเดียวกับที่ใช้ในการขนส่งก๊าซธรรมชาติ เรือ รถบรรทุก และวิธีการอื่นๆ NS สมาคม CCS ระบุว่ามีการขนส่งหลายล้านตันต่อปีเพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้า และชี้ให้เห็นว่ามีศักยภาพที่สำคัญสำหรับการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานนี้

ที่เก็บคาร์บอน

และ CO2 ไปใต้ดินที่ไหน? ตัวเลือกสำหรับการจัดเก็บ CO2 ทางธรณีวิทยา ได้แก่ ชั้นหินอุ้มน้ำลึก ถ้ำเกลือหรือโดม อ่างเก็บน้ำก๊าซหรือน้ำมัน และตะเข็บถ่านหิน เนื่องจากการก่อตัวทางธรณีวิทยาเหล่านี้อยู่ต่ำกว่าพื้นโลกหลายกิโลเมตร CO2 จะถูกเก็บไว้อย่างถาวรให้ห่างไกลจากชั้นบรรยากาศ และผลกระทบของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะน้อยกว่ามาก

ดูวิดีโอ Zero Emissions Platform เกี่ยวกับ CCS: