Masa Depan Karbon Capture Technologies

Masa depan nyekel lan panyimpenan karbon katon padhang. 

Kemampuan kanggo ngilangi panggunaan bahan bakar fosil duweni potensi kanggo nyuda pemanasan global kanthi dramatis. Nanging apa unsur utama sing bakal maju teknologi iki?

Pre-Combustion Capture

Penangkapan lan panyimpenan pra-pembakaran, uga dikenal minangka CCUS, minangka teknologi anyar sing njanjeni kanggo nyuda emisi karbon ing industri tenaga. 

Teknologi iki digunakake kanggo nyerep karbon dioksida ing bahan bakar fosil sadurunge diobong. Ing proses kasebut, bahan bakar dipérang dadi hidrogen lan CO2, sing banjur dibuang kanggo panyimpenan utawa digunakake maneh. 

Aplikasi CCUS sing paling umum yaiku ing industri pembangkit listrik. Nanging, sawetara proses industri uga bisa ditindakake kanthi teknologi iki.

Dibandhingake karo post-combustion capture, pre-combustion capture nawakake efisiensi sing luwih dhuwur lan syarat energi sing luwih murah. Iku utamané migunani kanggo generasi paling anyar saka tanduran batu bara. Senajan teknologi iki mbutuhake sawetara investasi ibukutha tambahan, iku pilihan biaya-efektif kanggo gedhe, sumber stasioner saka emisi.

Panangkepan pra-pembakaran bisa dileksanakake ing pembangkit listrik sing anyar utawa dipasang ing pabrik sing wis ana. Nggunakake teknologi iki, CO2 dipisahake saka gas flue nggunakake pelarut kimia. 

Sawise solvent wis regenerasi, dicampur iki mbukak liwat stripper kanggo mbusak CO2 saka gas. Sawise exhaust dipisahake, bisa diangkut nganggo pipa utawa dikirim menyang situs panyimpenan.

Kauntungan liyane saka nggunakake sistem panangkepan pra-pembakaran yaiku kemampuan kanggo ngeterake CO2 sing dijupuk menyang lokasi panyimpenan ing jero lemah. 

Cara iki bisa digunakake ing amben batu bara utawa lapangan minyak. Situs panyimpenan geologi iki nduweni kaluwihan dadi keropos, sing ndadekake pilihan sing bisa digunakake kanggo panyimpenan permanen CO2.

Pilihan Panyimpenan lan Teknologi

ana sawetara teknologi kanggo milih saka nalika arep ing cara panyimpenan CO2 paling apik kanggo fasilitas tartamtu. Sawetara iki kalebu panyimpenan cair, panyimpenan geologi, lan panyimpenan padhet. Kabeh opsi kasebut bisa digunakake kanggo nyuda pemanasan global. Kanggo sing terakhir, formasi saline lan lapangan petroleum cocok kanggo panyimpenan.

Sawetara opsi panyimpenan potensial liyane kalebu nggunakake panyimpenan geologi CO2 ing reservoir utawa akuifer. Kerugian utama nyimpen CO2 ing lokasi kasebut yaiku biaya transportasi gas sing dijupuk menyang lokasi kasebut. 

Teknologi panangkepan lan panyimpenan CO2 sing paling maju lagi dites ing skala cilik, nanging isih akeh karya sing kudu ditindakake supaya bisa nduduhake efektifitase. 

Pengangkutan

Amarga CO2 bisa disimpen ing cairan, gas, lan bentuk padhet, bisa diangkut nganggo pipa utawa kapal. Sawetara teknologi saiki lagi dikembangake, kalebu membran lan sorben padhet.

Karbon dioksida bisa diangkut nganggo kapal, pipa, utawa darat. Uga bisa disimpen ing aquifers saline jero utawa ing coalbeds kurang. Gumantung ing lokasi panyimpenan, CO2 bisa disimpen kanthi permanen utawa digunakake maneh kanggo pemulihan minyak sing luwih apik.

Formasi Geologi

Panyimpenan CO2 ing formasi geologi jero minangka topik penting ing debat babagan panangkepan lan panyimpenan karbon. Formasi geologi wis digunakake kanggo nyimpen lenga lan gas kanggo mayuta-yuta taun, lan padha duwe potensial kanggo nyimpen CO2 uga.

Sawetara lokasi panyimpenan potensial kalebu: karbonasi mineral, akuifer saline jero, cekungan shale, lan lapangan gas. Kajaba iku, ana sawetara proyek skala pilot sing wis ditindakake ing saindenging jagad.

Deep Saline Aquifers

Akuifer saline jero duwe kapasitas paling gedhe kanggo panyimpenan CO2. Iki minangka formasi watu keropos sing diisi karo brine lan bisa nyebar ing jero lemah. Padha ora becik kanggo tujuan industri. 

Akuifer saline nawakake cara sing luwih langsung kanggo nyimpen CO2 tinimbang metode sekuestrasi geologi liyane. Nanging, padha kurang ditliti tinimbang situs panyimpenan potensial liyane. Mulane, sistem panyimpenan sing efektif kudu adhedhasar kombinasi mekanisme jebakan fisik lan geokimia.

Mekanisme Sealing

Ana papat mekanisme utama sing nyegah CO2 metu saka situs panyimpenan. Iki kalebu struktural, fisik, geokimia, lan jebakan residual. 

Kabeh papat mekanisme kasebut kudu ana kanggo nyegah migrasi CO2. Akibaté, efektifitas proses sekuestrasi geologi gumantung saka efek gabungan saka kabeh mekanisme kasebut.

Kapasitas lan Integritas

Sawetara karakteristik sing paling penting saka situs panyimpenan yaiku kapasitas lan integritas sumber daya panyimpenan. Kapasitas sing nyukupi njamin situs kasebut duwe volume pori sing dibutuhake kanggo panyimpenan sing aman. Iki uga ngidini kanggo njaga tingkat injeksi sing tepat. Kajaba iku, anané wadhah lan permeabilitas sing cukup penting.

Proyek skala pilot umume dirancang kanggo nguji kelayakan cara tartamtu kanggo njupuk lan nyimpen CO2. Upaya kasebut nyedhiyakake akeh informasi babagan proses sing ana ing panyimpenan geologi. Kajaba iku, dheweke bisa mangsuli pitakon sing menarik kanggo calon pangguna teknologi kasebut.

Nalika biaya njupuk CO2 larang, revenue saka prodhuksi lenga bisa ngimbangi biaya nyimpen. Kajaba iku, yen situs panyimpenan minangka geologis, iki diatur dening hukum nasional, lan risiko kanggo manungsa lan lingkungan diminimalisir liwat sistem pangukuran sing cocog. 

Langsung Air Capture

Langsung Air Capture (DAC) minangka teknologi anyar kanggo mbusak CO2 saka atmosfer. Ing cara iki, molekul CO2 kepepet dening solusi kalium hidroksida non-beracun sing mili liwat lumahing plastik tipis. 

Proses iki nyepetake CO2 saka udhara, sing ngasilake atusan ton CO2 saben taun. Karbon sing dijupuk banjur didaur ulang kanggo digunakake maneh ing solusi panangkepan asli.

Saiki, panangkepan udara langsung ditindakake ing pabrik skala cilik ing Kanada lan Amerika Serikat. Pabrik DAC skala gedhe pisanan bakal operasional ing Basin Permian ing kidul-kulon AS ing pertengahan 2020-an. Fasilitas kasebut nduweni kapasitas tangkapan nganti siji yuta ton CO2 saben taun.

Panyebaran DAC skala gedhe bisa ditindakake ing wilayah sing pasokan energi akeh lan murah. Contone, ing Amerika Serikat, fasilitas pangolahan gas alam wis wiwit nyuplai karbon dioksida menyang lapangan minyak liwat pipa skala gedhe pisanan ing West Texas.

Sawetara perusahaan njelajah macem-macem teknologi DAC. Siji perusahaan, Carbon Engineering, mbangun fasilitas panangkepan udara langsung ing Squamish, Kanada, kanthi rencana bakal beroperasi ing 2024. 

Liyane, 1PointFive, ngembangake fasilitas skala megaton ing AS, kanthi tujuan njupuk 70 fasilitas DAC skala gedhe ing taun 2035.

Ing antarane perusahaan liyane, konsorsium Norsk e-Fuels ngembangake fasilitas kanggo ngasilake bahan bakar sintetik saka karbon sing dijupuk saka atmosfer. Iki nargetake produksi bahan bakar sintetik nganti telung yuta liter ing taun 2024. Proyek liyane kalebu Pabrik Pilot HIF Haru Oni ​​eFuels, sing tujuane ngasilake bahan bakar sintetik saka hidrogen berbasis elektrolisis.

Pendekatan DAC liyane adhedhasar sorben lan bahan amina. Dheweke nggunakake dhukungan padhet keropos, sing ngiket molekul CO2 ing udara. Sorben iki beroperasi ing tekanan medium utawa kurang.

Nalika DAC isih ing tahap awal, wis nampa dhukungan sing signifikan saka Komisi Eropa. Sawetara program riset lan inovasi ditujokake kanggo ndhukung teknologi iki.

Nanging, masa depan DAC bakal gumantung marang pangembangan teknologi lan kinerja teknologi. Riset luwih akeh dibutuhake kanggo njamin panyimpenan karbon sing dijupuk kanthi aman, efisien, lan dipercaya. 

Uga, ana keprihatinan babagan dampak pipa, polusi banyu, lan aktivitas seismik. Nanging, panangkepan udara langsung tetep dadi langkah penting kanggo nglawan owah-owahan iklim.

kesimpulan

Masa depan teknologi panangkepan karbon kebak janji lan potensial. Minangka donya terus berjuang karo efek saka owah-owahan iklim, teknologi iki nduweni kemampuan kanggo muter peran utama ing ngurangi emisi global. 

Kanthi tambah investasi lan pangembangan, kita bisa nyedhaki planet sing luwih resik lan sehat kanggo kabeh. Teknologi panangkepan karbon duweni potensi kanggo ngganti cara kita ndeleng produksi energi lan nyuda ketergantungan kita marang bahan bakar fosil.