CARBON CAPTURE HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NàO?

Send

Điều gì sẽ xảy ra nếu có thể hút tất cả các chất ô nhiễm có hại ra khỏi không khí để chúng không gây phiền toái như vậy? Điều gì sẽ xảy ra nếu cũng có thể chuyển đổi các chất ô nhiễm trong khí quyển này thành nhiên liệu hóa thạch, hoặc có thể là nhiên liệu sinh học thân thiện với sinh thái? Tại sao, sau đó chúng ta sẽ có thể lo lắng ít hơn về khói bụi, bệnh hô hấp và ảnh hưởng của nồng độ cao của các loại khí này trên hành tinh.

Đây là cơ sở của Carbon Capture, một khái niệm tương đối mới, nơi carbon dioxide được thu thập tại các nguồn điểm - chẳng hạn như nhà máy, nhà máy khí đốt tự nhiên, nhà máy nhiên liệu, thành phố lớn hoặc bất kỳ nơi nào có nồng độ CO² lớn được tìm thấy . CO² này sau đó có thể được lưu trữ để sử dụng trong tương lai, chuyển đổi thành nhiên liệu sinh học hoặc đơn giản là đưa trở lại Trái đất để nó không đi vào bầu khí quyển.

Sự miêu tả:

Giống như nhiều phát triển gần đây khác, thu hồi carbon là một phần của một loạt các thủ tục mới được gọi chung là địa kỹ thuật. Mục đích của các thủ tục này là thay đổi khí hậu để chống lại tác động của sự nóng lên toàn cầu, nói chung bằng cách nhắm vào một trong những khí nhà kính chính. Công nghệ này đã tồn tại được một thời gian, nhưng chỉ trong những năm gần đây, nó đã được đề xuất như một phương tiện chống lại biến đổi khí hậu.

Hiện nay, thu hồi carbon thường được sử dụng trong các nhà máy dựa vào đốt nhiên liệu hóa thạch để tạo ra điện. Quá trình này được thực hiện theo một trong ba cách cơ bản - đốt sau, đốt trước và đốt cháy nhiên liệu oxy. Quá trình đốt cháy liên quan đến việc loại bỏ CO2 sau khi nhiên liệu hóa thạch được đốt cháy và được chuyển đổi thành khí thải, bao gồm CO2, hơi nước, lưu huỳnh đioxit và oxit nitơ.

Khi các khí đi qua ống khói hoặc ống khói, CO² bị bắt bởi một bộ lọc tên lửa, trong đó thực sự bao gồm các dung môi được sử dụng để hấp thụ CO2 và hơi nước. Kỹ thuật này có hiệu quả ở chỗ các bộ lọc như vậy có thể được trang bị thêm cho các nhà máy cũ, tránh sự cần thiết phải đại tu nhà máy điện tốn kém.

Lợi ích và Thách thức:

Kết quả của các quá trình này cho đến nay vẫn rất đáng khích lệ - điều này tự hào về khả năng có tới 90% CO² được loại bỏ khỏi khí thải (tùy thuộc vào loại nhà máy và phương pháp được sử dụng). Tuy nhiên, có những lo ngại rằng một số quy trình này làm tăng thêm chi phí và mức tiêu thụ năng lượng của các nhà máy điện.

Theo báo cáo năm 2005 của Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), chi phí bổ sung dao động từ 24 đến 40% cho các nhà máy điện than, 11 đến 22% cho các nhà máy khí đốt tự nhiên và 14 đến 25% cho chu trình kết hợp khí hóa than hệ thống. Tiêu thụ năng lượng bổ sung cũng tạo ra nhiều hơn trong cách phát thải.

Ngoài ra, trong khi các hoạt động CC có khả năng làm giảm mạnh CO², họ có thể thêm các chất ô nhiễm khác vào không khí. Lượng chất gây ô nhiễm phụ thuộc vào công nghệ, và từ oxit amoniac và nitơ (NO và NO²) đến oxit lưu huỳnh và oxit disulfur (SO, SO², SO³, S²O, S²O³, v.v.). Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đang phát triển các kỹ thuật mới mà họ hy vọng sẽ giảm cả chi phí và tiêu thụ và không tạo ra các chất ô nhiễm bổ sung.

Ví dụ:

Một ví dụ điển hình của quy trình Thu hồi Carbon là dự án Petro Nova, một nhà máy nhiệt điện than ở Texas. Nhà máy này bắt đầu được Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) nâng cấp vào năm 2014 để phù hợp với hoạt động thu hồi carbon sau đốt lớn nhất trên thế giới.

Bao gồm các bộ lọc thu được khí thải và cơ sở hạ tầng sẽ đưa nó trở lại Trái đất, DOE ước tính rằng hoạt động này sẽ có khả năng thu được 1,4 triệu tấn CO₂ mà trước đây đã được phát hành vào không khí.

Trong trường hợp đốt trước, CO² bị giữ lại trước khi nhiên liệu hóa thạch thậm chí bị đốt cháy. Ở đây, than, dầu hoặc khí tự nhiên được đốt nóng trong oxy tinh khiết, dẫn đến hỗn hợp carbon monoxide và hydro. Hỗn hợp này sau đó được xử lý trong một bộ chuyển đổi xúc tác bằng hơi nước, sau đó tạo ra nhiều hydro và carbon dioxide hơn.

Các khí này sau đó được đưa vào các bình trong đó chúng được xử lý bằng amin (liên kết với CO² nhưng không phải là hydro); hỗn hợp này sau đó được làm nóng, làm cho CO² tăng lên nơi có thể được thu thập. Trong quy trình cuối cùng (đốt cháy nhiên liệu oxy), nhiên liệu hóa thạch được đốt cháy trong oxy, dẫn đến hỗn hợp khí gồm hơi nước và CO². Hơi nước và carbon dioxide được tách ra bằng cách làm mát và nén dòng khí, và sau khi tách ra, CO² được loại bỏ.

Những nỗ lực khác trong việc thu giữ carbon bao gồm xây dựng các cấu trúc đô thị với các cơ sở đặc biệt để trích xuất CO² từ không khí. Ví dụ về điều này bao gồm Torre de Especialidades ở Mexico City - một bệnh viện được bao quanh bởi một mặt tiền 2500 mét vuông bao gồm Prosolve370e. Được thiết kế bởi công ty Elegant Embellishments có trụ sở tại Berlin, mặt tiền có hình dạng đặc biệt này có thể dẫn luồng không khí qua các mạng và dựa vào các quá trình hóa học để lọc khói.

China Tháp Phoenix Towers - một dự án được lên kế hoạch cho một loạt các tòa tháp ở Vũ Hán, Trung Quốc (cũng sẽ là tòa tháp cao nhất thế giới) - cũng dự kiến sẽ được trang bị một hoạt động thu giữ carbon. Là một phần trong tầm nhìn của các nhà thiết kế trong việc tạo ra một tòa nhà vừa cao vừa ấn tượng, bền vững, chúng bao gồm các lớp phủ đặc biệt ở bên ngoài các cấu trúc sẽ hút CO² ra khỏi không khí của thành phố địa phương.

Sau đó, có ý tưởng cho các cây nhân tạo của người Hồi giáo, được đưa ra bởi Giáo sư Klaus Lackner thuộc Khoa Kỹ thuật Trái đất và Môi trường tại Đại học Columbia. Bao gồm các lá nhựa được phủ một loại nhựa có chứa cacbonat natri - khi kết hợp với carbon dioxide sẽ tạo ra natri bicarbonate (hay còn gọi là baking soda) - những cây này đã sử dụng CO² theo cách tương tự như cây thật.

Một phiên bản hiệu quả về chi phí của cùng một công nghệ được sử dụng để lọc CO² từ không khí trong tàu ngầm và tàu con thoi vũ trụ, sau đó được làm sạch bằng nước, khi kết hợp với sodium bicarbonate, tạo ra một dung dịch có thể dễ dàng chuyển đổi thành nhiên liệu sinh học.

Trong mọi trường hợp, quá trình thu hồi Carbon bắt nguồn từ việc tìm cách loại bỏ các chất ô nhiễm có hại từ không khí để giảm dấu chân của loài người. Lưu trữ và tái sử dụng cũng tham gia vào phương trình với hy vọng giúp các nhà nghiên cứu có thêm thời gian để phát triển các nguồn năng lượng thay thế.

Chúng tôi đã viết nhiều bài viết thú vị về thu hồi carbon ở đây tại Tạp chí Vũ trụ. Tại đây, Carbon Dioxide là gì?, Nguyên nhân gây ô nhiễm không khí? Điều gì xảy ra nếu chúng ta đốt cháy tất cả mọi thứ?

Để biết thêm thông tin về cách thức hoạt động của Carbon Capture, hãy nhớ xem video này từ Tổ chức lưu trữ và lưu trữ Carbon:

Nếu bạn thích thêm thông tin về Trái đất, hãy xem Hướng dẫn khám phá hệ mặt trời của NASA trên Trái đất. Và ở đây, một liên kết đến Đài thiên văn Trái đất của NASA.

Chúng tôi cũng có các tập phim Thiên văn học tập tất cả về hành tinh Trái đất và Biến đổi khí hậu. Nghe ở đây, Tập 51: Trái đất, Tập 308: Biến đổi khí hậu.

Nguồn: