La conservació de l’energia i la reducció d’emissions, i prendre el camí del desenvolupament baix en carboni són les millors solucions per al canvi climàtic global. A mesura que el consum global de carbó continua creixent, alguns científics creuen que l’adopció generalitzada de la captació de carboni i la tecnologia d’emmagatzematge és molt important per a l’objectiu de limitar l’escalfament global a 2 graus. Per tant, als ulls de científics de tot el món, les noves tecnologies per reduir les emissions de diòxid de carboni es valoren cada cop més, entre les quals la tecnologia de captura i emmagatzematge de carboni ha començat a convertir -se en un tema candent. Entre diverses mesures de reducció d’emissions, es considera que la tecnologia de captació de carboni i emmagatzematge és la “tecnologia única amb la major contribució”. Es preveu que la seva contribució a la reducció de les emissions globals arribarà al 20%, de manera que ha cridat molta atenció de tots els països. Actualment, hi ha més de 100 projectes tecnològics de captura i emmagatzematge de carboni en funcionament o a punt de ser operatius a tot el món.
Tecnologies de captura i emmagatzematge de carboni
El professor Pan Weiping, director de l’Institut de Ciències de la Combustió i Tecnologia Ambiental de la Western Kentucky University, va dir en una entrevista recent que la captura i l’emmagatzematge de carboni es refereix a una tecnologia que recull diòxid de carboni produït per fonts d’emissions com ara grans centrals, molins d’acer i plantes químiques i la emmagatzema de diverses maneres per evitar que s’alliberi a l’atmosfera. La tecnologia inclou tres enllaços: captura de diòxid de carboni, transport i emmagatzematge.
La captura de carboni és el procés de captura de diòxid de carboni alliberat a l’atmosfera. Hi ha tres maneres principals de capturar el diòxid de carboni: captura prèvia a la combustió, combustió de gas rica i captura posterior a la combustió. Independentment del mètode de captura utilitzat, en definitiva, es recopila el gas generat per les centrals elèctriques a carbó i, després de la desulfurització, òxids de nitrogen, etc., el diòxid de carboni està separat i recollit.
El segon és el segrest de carboni. Quan el diòxid de carboni és capturat i comprimit, es comprimeix de nou en camps de petroli esgotats o altres llocs subterranis segurs. "Per exemple, en el procés d'extracció de petroli, cal injectar diòxid de carboni abans que aparegui el petroli". Pan Weiping va dir. Les investigacions sobre aquesta tecnologia es poden remuntar al 1975, quan els Estats Units van injectar diòxid de carboni a terra per augmentar la producció de petroli, però no va ser fins al 1989 que l’Institut de Tecnologia de Massachusetts va començar a estudiar -lo com a projecte de protecció ambiental per emmagatzemar diòxid de carboni per reduir les emissions de gasos d’efecte hivernacle. No va ser fins als darrers anys que aquesta tecnologia va rebre més atenció i investigació. Es considera que és una manera eficaç de reduir directament la concentració de diòxid de carboni a l’aire.
Pel que fa als mètodes específics de captura de carboni, ara hi ha més de 1.100 centrals tèrmiques als Estats Units, que solen utilitzar la tecnologia de tractament posterior a la combustió. Pan Weiping va introduir que hi ha dos tipus de tecnologies de tractament post-combustió: una és la tecnologia d’amoníac orgànic, que actualment és una tecnologia més madura, però també té desavantatges: l’eficiència de captura del diòxid de carboni és només del 90%i consumeix molta energia.
El segon és la tecnologia d’absorció d’amoníac. L’amoníac més el diòxid de carboni es converteix en un petit fertilitzant de nitrogen, que es pot utilitzar com a fertilitzant per a la producció agrícola. Però no totes les centrals tèrmiques poden utilitzar aquesta tecnologia. Està limitat per la quantitat. En cas contrari, on es poden vendre tants petits fertilitzants de nitrogen?
El tercer és la tecnologia de tractament pre-combustió. Les noves centrals tèrmiques poden utilitzar aquesta tecnologia. Per exemple, una central tèrmica en construcció a Dongguan, Guangdong, Xina, utilitza la tecnologia de generació d’energia del cicle de gasificació del carbó en general. El seu avantatge és que el carbó es gasifica primer. Després de la gasificació del carbó, els productes principals són l’hidrogen, el monòxid de carboni, etc., i la combustió d’hidrogen no produirà diòxid de carboni.
Pan Weiping va dir: "Ara, moltes centrals tèrmiques de nova construcció als Estats Units utilitzen combustió mixta. Per què? Perquè aquestes centrals elèctriques no necessiten estar equipades amb equips addicionals i utilitzar equips de generació d'energia existents. La combustió mixta de carbó i biomassa pot reduir les emissions de diòxid de carboni. Aquesta és la forma més directa i ràpida a curt termini.
La recuperació de petroli millorada pot ajudar a combatre el canvi climàtic
La tecnologia de captura de carboni s'ha utilitzat als Estats Units des dels anys trenta. Per exemple, el diòxid de carboni és capturat per reaccions químiques en els fums de les centrals i les fàbriques, i després s’allibera escalfant els productes químics. A continuació, es pressiona el diòxid de carboni per convertir -se en un líquid i es bomba a través de canonades a les ubicacions d'emmagatzematge. Les ubicacions d'emmagatzematge inclouen grava subterrània, aqüífers salins i camps de petroli antics.
Durant dècades, les companyies petrolieres han estat perforant el diòxid de carboni sota terra al sud -oest de Colorado i transportaran grans quantitats de diòxid de carboni a través de canonades fins a camps de petroli a l’oest de Tennessee. Injectant diòxid de carboni, l’oli envellit es pot utilitzar per produir més oli i la major part del diòxid de carboni s’emmagatzemarà definitivament a Tennessee.
A Missouri, una nova central elèctrica de carbó de gasificació començarà a recollir diòxid de carboni el 2015 i la transportarà a camps de petroli del sud de Missouri a través d’un gasoducte de gairebé 100 quilòmetres. La central també serà la primera planta dels Estats Units a implementar captura i emmagatzematge de carboni. El projecte utilitza gasos d’efecte hivernacle produïts per la crema de combustibles fòssils per ajudar a produir més combustibles fòssils. Tot i que aquest moviment està lluny d’una solució ideal al canvi climàtic, la recuperació millorada d’oli pot demostrar que la tecnologia de captura i emmagatzematge de diòxid de carboni és una eina important per abordar el canvi climàtic.
"Els combustibles fòssils no desapareixeran en cap moment", va dir John Thompson, director del projecte de transició de combustibles fòssils a la Task Force sense ànim de lucre. "Si volem aturar l'escalfament global, hem de trobar la manera d'utilitzar combustibles fòssils sense emetre diòxid de carboni. Actualment, només la captura i l'emmagatzematge de carboni poden fer -ho". El major repte és l’escala i l’envelliment dels pous de petroli tenen una gran demanda de diòxid de carboni. Thompson preveu que la recuperació de petroli millorada requerirà 33 milions de tones de diòxid de carboni, que equival a dècades d’emissions de diòxid de carboni de totes les centrals elèctriques dels Estats Units.
Chris Jones, enginyer químic de l’Institut de Tecnologia de Geòrgia, va dir: "A curt termini, podem utilitzar més combustibles fòssils per desenvolupar tecnologia de captació i emmagatzematge de carboni. Però aquest procés és necessari i hem de continuar desenvolupant aquesta tecnologia mitjançant aquest procés i fer aquesta tecnologia més madura i eficient." Però Jones també va assenyalar que la captura i l’emmagatzematge de carboni no es tracta només d’enterrar el diòxid de carboni a la terra. Tot el procés comportarà l’ús continuat de combustibles fòssils. A més, bombar líquids d’alta pressió al terra pot comportar el risc de terratrèmols creats per l’home, i també hi ha el risc de fuites accidentals de diòxid de carboni. Perquè no hi ha manera de demostrar que el diòxid de carboni capturat i emmagatzemat no es filtrarà. Per exemple, hi ha un poble a l’Àfrica amb un llac. Després que el diòxid de carboni a la part inferior del llac es filtrés, totes les persones i els animals del poble es van ofegar fins a la mort i tot el poble va desaparèixer.
No es pot ignorar el valor de la tecnologia de carboni
Actualment, el cost és el principal obstacle per a la implementació de la tecnologia de captació i emmagatzematge de carboni, i la recuperació de petroli millorada és l’àrea principal per a la implementació generalitzada d’aquesta tecnologia i la reducció del seu cost. A nivell mundial, les emissions de diòxid de carboni superen els 35 mil milions de tones anuals, gairebé totes provenen del carbó, el petroli i el gas natural. Segons l’Agència Internacional de l’Energia, per assolir l’objectiu de limitar l’escalfament global a 2 graus centígrads, caldrà construir més de 100 projectes de captura i emmagatzematge de carboni el 2020, reduint 270 milions de tones de diòxid de carboni a l’any. Tot i això, actualment només hi ha 60 projectes planificats o proposats, dels quals només 21 projectes han iniciat la construcció o el funcionament. Hi ha 34 projectes de captació i emmagatzematge de carboni planificats o operatius fora d’Amèrica del Nord, la majoria dels quals es troben a Àsia i Austràlia. Segons l’Institut Global de Captura i Emmagatzematge de Carbon, l’oposició pública als projectes de captura i emmagatzematge de carboni a països europeus com Alemanya ha provocat una caiguda del nombre de projectes a Europa de 14 projectes previstos el 2011 a 5 projectes previstos el 2014.
