Osim prirodnih oblika, tehnologije obećavaju odvajanje ugljika izravno iz zraka
Sekvestracija ugljika izraz je koji se koristi za definiranje postupka uklanjanja ugljičnog dioksida iz atmosfere. Prirodno, ovaj se postupak odvija uzgojem biljaka fotosintezom i apsorpcijom oceana i tla.
Ljudske aktivnosti, poput krčenja šuma, sagorijevanja fosilnih goriva i upotrebe vapnenca za proizvodnju cementa, glavni su uzroci brzog porasta razine ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi, pridonoseći globalnom zagrijavanju.
- Deset zdravstvenih posljedica globalnog zatopljenja
Svatko se u nekom trenutku života našao usred rasprave o uzrocima i posljedicama globalnog zatopljenja. U tim se raspravama mnogo govori o efektu staklenika, opasnosti od povećanja koncentracije ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi i potrebi korištenja čistijih izvora energije, poput sunčeve ili vjetrene energije. Ali jeste li znali da postoje tehnologije sposobne za hvatanje i skladištenje ugljika pod zemljom? Uz to, postoji i prirodni proces sekvestracije ugljika i potrebno je voditi brigu o tim prirodnim zalihama.
- Ugljični dioksid: što je CO2?
Nastojeći smanjiti efekt staklenika, Kyotska konferencija 1997. godine usvojila je koncept sekvestracije ugljika u svrhu zadržavanja i poništavanja nakupljanja CO2 u atmosferi. Najčešći oblik sekvestracije ugljika prirodno vrše šume. U fazi rasta drveće zahtijeva vrlo veliku količinu ugljika da bi se razvilo, fiksirajući CO2 iz atmosfere u obliku ugljikohidrata fotosintezom, koji se konačno ugrađuju u staničnu stijenku stabala.
Ovaj prirodni oblik sekvestracije ugljika pomaže znatno smanjiti količinu CO2 u atmosferi: svaki hektar šume u razvoju može apsorbirati 150 do 200 tona ugljika. Zbog toga je krčenje šuma glavni neprijatelj sekvestracije ugljika, jer sječa stabala potiče oslobađanje CO2 zarobljenog biljkama.
- Šume: glavni pružatelji usluga ekosustava
Osim drveća i šuma, poput Amazone, sekvestracija ugljika prirodno se događa i u oceanima koji hvataju ugljik kako bi održali procese kalcifikacije različitih morskih organizama. Višak ugljika u atmosferi, međutim, remeti ovaj prirodni proces apsorpcije, uzrokujući zakiseljavanje oceana.
Očuvanje prirodnih sredstava za sekvestraciju ugljika ključno je kako bi se spriječilo da Zemlja uđe u "trajni efekt staklenika". Proučavanje i istraživanje tehnologija umjetnog hvatanja i oduzimanja ugljika drugi su načini koji se koriste za ublažavanje utjecaja zagađenja zraka na okoliš.
Tehnologije sekvestracije ugljika
2010. nova tehnologija započela je hvatanje i uklanjanje CO2 izravno iz okolnog zraka. Globalna termostat (GT) - formirana Peter Eisenberger Graciela Chichilnisky i Edgar Bronfman - razvija i prodaje ono što je poznato kao „ugljični negativne” rješenje. Ovo rješenje temelji se na odvajanju ugljika iz okolnog zraka, na niskim temperaturama i s koncentracijom od oko 400 dijelova na milijun. Nakon uklanjanja CO2, tvorci GT-a brane prodaju količine na tržištu ugljika, izbjegavajući nove emisije i pojačavajući potragu za obnovljivom energijom. Ipak, ovaj odvojeni ugljik također se može transportirati i skladištiti pod zemljom, baš kao i onaj tradicionalnog CCS-a.
Tradicionalni CCS? Sekvestracija ugljika zapravo je već dobro poznata u industriji. Od 1930. neke su industrije počele hvatati ugljik i smanjivati prisutnost u emisijama prije nego što dođu u kontakt s atmosferom, odnosno prije nego što napuste dimnjake - za razliku od tehnologije koja hvata izravno iz zraka.
Ova tehnologija nazvana hvatanje i skladištenje ugljika (CCS) - temeljena na tim tradicionalnim tehnologijama - stvorila je toliko nagađanja da je 2005. godine Međuvladin panel za klimatske promjene (IPCC) objavio posebno izvješće na temu bolje informirati kreatore politike, inženjere i znanstvenike uključene u područje ublažavanja klimatskih promjena.
I, uostalom, o čemu se radi u ovoj tehnologiji? Prema Udruzi CCS, koja od 2005. godine promiče poslovanje na području sekvestracije i skladištenja, CCS je tehnologija sposobna uhvatiti do 90% emisije ugljičnog dioksida nastalih izgaranjem fosilnih goriva u industrijskim procesima ili u proizvodnji električne energije.
Kako radi? CCS se sastoji od tri glavna dijela: hvatanje, transport i skladištenje.
Sekvestracija ugljika
Sekvestracija ugljika, koja se naziva i hvatanje ugljika, može se dogoditi na tri različita načina i postupke: naknadno izgaranje, predgorijevanje i izgaranje oksi gorivom. Naknadno izgaranje zahvaća CO2 nakon izgaranja fosilnog goriva zrakom uz pomoć otapala koje apsorbira i odvaja CO2 od ostalih plinova. Prije izgaranja zahvata CO2 prije nego što se tekuće, kruto ili plinovito gorivo podvrgne izgaranju. Goriva se prerađuju u dva reaktora kako bi se dobilo CO2 i vodik - potonji se mogu koristiti kao generator topline ili energije bez CO2. Konačno, izgaranje oksi-goriva sastoji se od izgaranja primarnog goriva s kisikom umjesto zrakom, tako da se dobiveni plin uglavnom sastoji od vodene pare i CO2,olakšavajući sekvestraciju ugljika zbog veće koncentracije. Međutim, ova tehnika zahtijeva prethodno odvajanje kisika iz zraka.
Prijevoz
Čitav ovaj postupak sekvestracije vrši se tako da se CO2 može komprimirati i transportirati cjevovodima - koristeći istu tehnologiju kao one koje već prevoze prirodni plin -, brodovima, kamionima, između ostalog. Udruga CCS navodi da se milijuni tona prevoze godišnje u komercijalne svrhe i ističe da postoji značajan potencijal za razvoj ove infrastrukture.
Skladištenje ugljika
A koji dio CO2 odlazi pod zemlju? Opcije za geološko skladištenje CO2 su: duboki vodonosnici, špilje ili slane kupole, ležišta plina ili nafte i slojevi ugljena. Kako se ove geološke formacije nalaze nekoliko kilometara ispod zemlje, CO2 bi se trajno skladištio daleko od atmosfere, a utjecaj emisija bio bi mnogo manji.
Pogledajte video o platformi nulte emisije na CCS-u:
