Trapping Carbon Dioxide Underground: Kan Vi Gøre Det?

{h1}

En rapport fra u.s. Geological survey vurderede landets kapacitet til at opbevare kuldioxid under jorden i en proces kaldet geologisk kulstofsekventering.

I en politikadresse i sidste uge lavede præsident Barack Obama reduktionen af ​​drivhusgasemissionerne i USA en nøgleprioritet i landets kamp mod klimaændringer. Nu peger en nyligt frigivet geologisk rapport på en lovende måde at skære ned på mængden af ​​skadelig carbondioxid, der pumpes ind i atmosfæren: Injektionsvæske og opbevar den inde i klipperne dybt under jorden.

US Geological Survey (USGS) foretog en detaljeret vurdering og fandt 36 regioner på tværs af landet, der har de rette underjordiske forhold til at opbevare mellem 2.400 til 3.700 metriske gigatoner af kuldioxid under jorden - en proces kendt som geologisk kulstofsekventering. En metrisk gigaton er lig med en milliard tons.

I en særskilt rapport, der blev udgivet i begyndelsen af ​​juni, udsender US Energy Information Administration, en organisation, der indsamler og analyserer statistikker om energiproduktion og -forbrug, projekter i USA, der udsender ca. 5,4 metriske gigatoner af fossilt brændselsrelateret kuldioxid i 2013. kul, naturgas og olieudslip. Baseret på disse estimater repræsenterer USGS-resultaterne en stor uudnyttet ressource, der kan bidrage til at reducere udledningen af ​​CO2 og mindske deres indflydelse på Jordens klima, siger Briana Mordick, geolog ved Naturressourceforsvarsrådet (NRDC), en nonprofit miljø advokatgruppe med hovedkontor i New York City.

"Dette er kun et værktøj i en række valgmuligheder, vi har, men det er vigtigt at give os ekstra tid til overgang fra fossile brændstoffer til nonfossil brændstofenergi," siger Mordick til WordsSideKick.com. [Virkeligheden af ​​klimaændringer: 10 myter busted]

Som led i sin undersøgelse udelukkede USGS områder i landet, der betragtes som ferskvandskilder, og begrænsede deres vurdering til rocklag i dybder, hvor kuldioxid ville være under tilstrækkeligt pres for at forblive i flydende tilstand, hvilket ville hjælpe kulstofet Dioxid blandes med det brune vand, der findes under jorden.

Undersøgelsen identificerede det største lagerpotentiale i Coastal Plains-regionen, som omfatter meget af Gulf Coast. Dette område kunne tegne sig for ca. 2.000 gigaton eller 65 procent af landets lagringspotentiale ifølge USGS-rapporten. Andre områder med stor lagerkapacitet omfatter Alaska-regionen og Rocky Mountains.

Går under overfladen

Geologisk kulstofsekretering involverer indfangning af udstødningsgasserne fra kraftværker, før de slippes ud i atmosfæren og adskillelse af kuldioxid fra resten af ​​emissionerne. Denne kuldioxid afkøles derefter og komprimeres til en såkaldt superkritisk tilstand, hvilket betyder, at det har egenskaber mellem en væske og en gas, forklarede Mordick.

Dernæst bevæger den superkritiske carbondioxid gennem et netværk af underjordiske rørledninger til et sted, hvor det pumpes gennem en brønd i undergrundsrots.

"Tanken er, at kuldioxid vil blive fanget der temmelig meget på ubestemt tid," sagde Mordick. "Ting som olie, gas og saltvand er fanget i undergrunden i millioner af år, så grundlæggende geologiske principper fortæller os det er muligt. På nogle måder efterligner det naturlige geologiske processer."

For at gøre dette skal kuldioxid injiceres dybt under jorden, mellem mindst 3.000 og 15.000 fod (914 og 4.600 meter), sagde Peter Warwick, chef for det geologiske CO2-afviklingsprojekt på USGS, som udlagde sekretrationsrapporten. Derudover er visse typer klipper mere egnet til at holde kuldioxid. [Video: Hvordan Carbon Capture & Sequestration Works]

"Du vil have en sten, der har det, vi kalder porøsitet, hvilket betyder, at der er små åbne områder i klippen og permeabilitet, som er evnen til væske at bevæge sig gennem klippen," sagde Warwick.

Sandsten eller kalksten klippeformationer er særligt gode opbevaringsreservoirer, men lige så vigtigt er lagene af rock over toppen, der fungerer som en hætte, forsegling i kuldioxid, sagde Mordick. Uden dette robuste rocklag kunne kuldioxid sive ud og lække til overfladen og nå alligevel atmosfæren.

"Der skal være en god loftsdannelse ovenfor - noget som skifer, med lav porøsitet og lav permeabilitet," sagde Mordick. "I det væsentlige er det som et låg oven på lagringsformationen, der forhindrer kuldioxid i at migrere lodret."

Lækage er et af de primære bekymringer omkring geologisk kulstofsekventering, og forskere rundt omkring i landet vurderer de involverede risici, hvilket omfatter at studere de typer forhold, der kan forårsage, at carbondioxid undslipper.

Fængslet under jorden

En mulig måde, som gasen kunne undslippe, er ved at sive ind i en skrånende klippeformation, hvor den måske spredes og til sidst komme til overfladen, sagde Ronald Falta, professor i Institut for Miljøteknologi og Jordvidenskab ved Clemson University i Clemson, SC

I 2009 modtog Falta og en kollega, Larry Murdoch, et tilskud på 891.000 dollars fra Miljøstyrelsen (EPA) for at undersøge, hvordan man opbevarer kuldioxid i geologiske formationer sikkert.Projektet, der også involverer Sally Benson, direktør for Stanford Universitets globale klima og energi projekt, er i sit sidste år.

Falta sagde, at mens lekkende kuldioxid er en stor bekymring, er tanken om at lagre materiale i undergrundssten en velkendt proces.

"Folk har lagret naturgas i underjordiske formationer i mange år med meget få problemer," sagde Falta. "Hvis disse websteder undersøges omhyggeligt, og hvis de er dybt nok tror jeg risikoen er lav. Men det er stadig et stort problem, som vi skal tage fat på, før noget er gjort, mens kuldioxid er ved at blive injiceres, og efter at den er injiceret. Vi skal tænke: Hvordan beskytter vi mod lækager, og hvad skal vi gøre, hvis det gør? "

Geologisk kulstofsekventering reguleres i øjeblikket af ØPA, i henhold til klasse VI regler for injektionsbrønde. I henhold til disse regler er virksomheder eller organisationer forpligtet til at overvåge stedet for lækager i mindst 50 år efter injektionsprocessen.

Mordick på NRDC sagde, at retningslinjerne for klasse VI er de strengeste regler, EPA har skrevet, og de er designet til at regulere hele sekwestrationsprocessen, fra valget af lagerplads til de kommende årtier.

Falta sagde, at forskellige fangstmekanismer med tiden vil medvirke til at indeholde kuldioxid (CO2), men overvågning af, hvordan kuldioxid i første omgang bevæger sig gennem kalksten eller sandsten, er kritisk.

"Kuldioxid opløses i vand under disse høje tryk, så i sidste ende vil det hele opløses og ikke have tendens til at stige," forklarede han. "Over længere perioder bliver det til mineraler og karbonater, så det er for det meste i de tidlige perioder, når du har et flydende plume af CO2, skal du være meget forsigtig."

Følg pengene

USGS-rapporten evaluerede ikke den økonomiske levedygtighed af geologisk kulstofsekventering, men omkostningerne ved at implementere disse typer fangst- og opbevaringsteknologier kunne være en af ​​de største hindringer for faktisk at anvende denne strategi. For det første er udvindingen af ​​kuldioxid fra kraftværkerne en dyr proces. [Top 10 Craziest Environmental Ideas]

"Det er meget dyrt at adskille kuldioxid fra røggasserne, der kommer ud af kraftværkerne," sagde Falta. "Det er her de store omkostninger skal være, og det er sket i små og mellemstore skalaer, men ikke på de massive skalaer, som vi måske taler om til store kraftværker."

Warwick sagde, at USGS har til hensigt at offentliggøre en opfølgningsrapport om økonomien involveret i geologisk kulstofsekventering baseret på resultaterne af deres indledende undersøgelse.

"Der er en betydelig buy-in, så al denne udvikling og infrastruktur kommer med en pris," sagde Warwick. "Hvis du er villig til at betale for omkostningerne til at fange CO2 og sætte det i jorden, så kan det få en betydelig indvirkning."

USGS undersøger også andre risici forbundet med at injicere kuldioxid dybt under jorden, herunder om denne proces kunne fremkalde uønsket seismisk aktivitet, tilføjede Warwick. Injektion af spildevand fra fracking eller hydraulisk frakturering er forbundet med øget seismicitet i områder, hvor injektionen forekommer.

Stadig repræsenterer geologisk kulstoffastsættelse en lokkende måde at reducere landets mængde af drivhusgasemissioner, siger Falta, og en mulighed for at mindske miljøpåvirkningen af ​​kulfyrede kraftværker.

"USA har flere af disse klippeformationer end noget andet land og mere end noget andet kontinent, så i den henseende er vi så heldige," sagde Falta. "Det vil sandsynligvis koge ned på et spørgsmål om økonomi. Vil folk tro det er værd at gøre det, eller skal vi fortsætte med at bruge kul? Og vi har også meget kul."

Følg Denise Chow på Twitter @denisechow. Følg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.


Video Supplement: Ayben - Başkan | Official Video.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com