Araştırmacılar Ohio Devlet Üniversitesi doğrudan atmosferden karbondioksit (CO2) yakalamak için yenilikçi bir yöntem geliştirdiler. Jeotermal enerjiyle desteklenen ekibin yöntemi, geleneksel karbon yakalama teknolojilerine iklim dostu bir alternatif sunuyor. Doğrudan Havadan Karbon Dioksit Yakalama (DACC) teknolojileri ile Dünya yüzeyinin altından gelen yenilenebilir enerjiler arasındaki sinerjiyi vurguluyor.
CO2 Kullanımı ve Depolama (DACCUS) ile Doğrudan Havadan CO2 Yakalama adı verilen yaklaşım, küresel ısınmaya büyük katkıda bulunan atmosferik CO2 seviyelerinde önemli bir düşüş vaat ediyor.
İklim değişikliği öncelikle Dünya atmosferindeki CO2 seviyelerinin artmasından ve büyük ölçüde yakma gibi insan faaliyetlerinden kaynaklanmaktadır. fosil yakıtlar ısı, elektrik ve ulaşım için.
Sera gazlarının birikmesi, küresel bilim adamlarını ve araştırmacıları etkili karbon yakalama ve depolama yöntemlerini keşfetmeye yöneltti. Bununla birlikte, mevcut yöntemlerin genellikle yüksek maliyetleri ve enerji talepleri vardır ve bu da potansiyel olarak daha fazla sera gazı emisyonuna neden olur.
DACCUS iş başında
DACCUS'un kullanım alanları jeotermal enerjiArtan CO2 seviyelerinden kaynaklanan çeşitli sorunların üstesinden gelmek için temiz ve sonsuz bir kaynak. İki teknolojiyi birleştirir: CO2'yi doğrudan havadan yakalamak ve jeotermal ısıyı kullanmak, sistemin temiz, sabit enerji üretmesine olanak tanırken CO2 emisyonlarının neden olduğu zararı azaltır.
DACCUS, havadaki CO2'yi yakalar ve yeraltındaki özel kaya oluşumlarında güvenli bir şekilde depolayarak sera etkisini azaltır gaz emisyonları ve CO2'nin aktif olarak atmosferden uzaklaştırılması, böylece iklim değişikliğiyle mücadeleye yardımcı olunması.
DACCUS ayrıca jeotermal enerji çıkarımının verimliliğini artırmak için yakalanan CO2'yi kullanır. Sistem, CO2'yi yeraltında dolaştırarak jeotermal ısıyı yüzeye yaklaştırır. Bu akıllı yaklaşım, ekstra fosil yakıtlara ihtiyaç duymadan jeotermal enerji santrallerinin performansını artırarak onları daha temiz ve verimli hale getiriyor.
“Karbon giderme teknolojileri iklim değişikliğini hafifletmede özellikle faydalıdır çünkü başka şekillerde sınırlandırılması zor olan emisyon türlerini yakalayabiliriz; bu nedenle, bu hedefe daha verimli bir şekilde ulaşmak için birbirimize faydalı olabilecek teknolojileri birleştirebilir miyiz diye düşündük? ” Araştırmanın başyazarı Martina Leveni şunları söyledi: Ohio Eyalet Haberleri.
Martina Leveni ve Jeffrey M Bielicki/ Eviron
Jeotermal enerjiden yararlanmak
Araştırmacılar, yenilikçi sistemlerinin uygulanabilirliğini göstermek için ABD Körfez Kıyısı bölgesine odaklanan bir vaka çalışması yürüttüler.
Çalışmanın ortak yazarı ve Ohio State'te doçent olan Jeff Bielicki, “Körfez Kıyısı, karbondioksiti güvenli bir şekilde yeraltına koymak için doğru jeolojiye ve jeotermal enerjisinin kullanılmasına yetecek kadar iyi bir ısı akışına sahip” diye açıkladı. “Bu özellikler çok olumlu” diye ekledi.
Çalışma, 2050 yılına kadar Körfez Kıyısı'ndaki tek bir jeolojik oluşumda 25'e kadar DACCUS sisteminin çalışır durumda olabileceği bir gelecek öngörüyor ve bu devrim niteliğindeki teknolojinin yaygın olarak benimsenme potansiyelini ortaya koyuyor.
Ancak uygulamaya giden yol da zorluklardan yoksun değil. Jeotermal ısı çıkarma sistemi, karbon dioksit yayan fabrikalar gibi nokta kaynaklardan karbonun depolanması için ilk beş yıllık bir süreyi gerektirir. Hazırlandıktan sonra DACCUS tesisi havadan CO2 çıkarmaya başlayabilir. Uygulamanın 2025 yılına kadar başarılı olacağını varsayan araştırmacılar, yöntemin 2030 yılına kadar aktif olarak karbonu giderebileceğini tahmin ediyor.
DACCUS'un etkileri çok büyüktür; atmosferik CO2'yi azaltmak ve üretmek gibi ikili faydalar sunar. yenilenebilir enerji.
Çalışma, DACCUS için iki potansiyel sistem konfigürasyonu sunuyor: biri ısı ekstraksiyonuna, diğeri ise ısı ve enerji üretimine odaklanıyor. Her iki konfigürasyon da çevre dostu, kendi kendini idame ettiren bir karbon yakalama sistemi oluşturmak için jeotermal enerjiden ve jeolojik CO2 depolamasından yararlanıyor.
DACCUS'un gelişimi, karbon yakalama ve depolama (CCS) teknolojilerinde önemli bir ilerlemeye işaret ediyor ve disiplinler arası araştırmanın ve yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonunun, zamanımızın en acil sorunlarından biri için nasıl sürdürülebilir çözümlere yol açabileceğinin ipucunu veriyor.
Ekibin bulguları dergide yayınlandı Çevresel Araştırma Mektupları.
Çalışma özeti
Atmosferdeki aşırı karbondioksit (CO2) birikimini azaltmak için, doğrudan havadan CO2 yakalama (DACC) teknolojileri (a) ısı ve elektrik için proses gereksinimlerini, çok az CO2 emisyonu olan enerjiyle karşılamalı ve (b) fiziksel olarak izole etmelidir. CO2'nin havadan çıkarılmasından sonra atmosferden alınması. CO2'yi atmosferden anlamlı ölçekte izole etmek için, CO2'nin muhtemelen derin tuzlu akiferlerde jeolojik olarak depolanması gerekecektir. Burada, katı sorbent DACC'nin proses enerji gereksinimleri için jeotermal ısı ve elektrik üretmek amacıyla tortul havza jeotermal kaynaklarındaki jeolojik CO2 depolamasından (GCS) yararlanmayı öneriyoruz. Bu sedimanter havza CO2 kaynaklı jeotermal kullanım (SB-CO2DGU, aynı zamanda CO2 Plume Jeotermal olarak da bilinir), yer altı rezervuarı ile yüzey jeotermal tesisi arasındaki kapalı bir döngüde jeotermal ısıyı çıkarmak için yerleştirilen CO2'nin bir kısmını sirküle eder. DACC ve CO2 odaklı jeotermal Kullanım ve Depolamanın (DACCUS) önerilen entegrasyonu, DACC sürecinde kullanılmak üzere yenilenebilir enerji üreten bu kapalı döngü sistemine havadan CO2 ekliyor. Strateji ilk önce GCS rezervuarını büyük nokta kaynaklardan gelen CO2 ile hazırlıyor ve ardından DACC tesisinden gelen CO2'yi DACCUS sistemini oluşturmak için entegre ediyor. DACCUS'un süreç entegrasyonuna odaklanıyoruz ve Amerika Birleşik Devletleri'nin Körfez Kıyısı'ndaki potansiyel dağıtımı ve ölçeklendirilmesine ilişkin bir vaka çalışması sunuyoruz. İki DACCUS konfigürasyonunun yeni bir araştırması için önceki analizlerden elde edilen verileri birleştiriyoruz: (1) bir DACCUS ısı sistemi, DACC sürecinde katı emiciyi yeniden üretmek için jeotermal ısıyı kullanır ve (2) bir DACCUS ısı ve güç sistemi, üretilen elektriği kullanır. DACC süreci için üretilen jeotermal ısıdan. Genel olarak, daha yüksek jeotermal sıcaklık gradyanlarına (>35 °C km−1) sahip daha derin CO2 depolama rezervuarları (>3,5 km), yeterli üretim kuyu başı sıcaklıkları (>100 °C) sağlayabilir ve enerji yükünün %93'ünde elektrik yükünü karşılayabilir. rezervuar özelliklerinin kombinasyonlarını inceledik.
Kaynak bağlantısı