Tá téamh domhanda ar cheann de na príomhcheisteanna comhshaoil ar domhan. I measc na ngás ceaptha teasa éagsúla a chruthaíonn athrú aeráide, tá an tionchar is mó ag dé -ocsaíd charbóin ar théamh domhanda. De réir staitisticí, astaíonn an domhan thart ar 6.5 billiún tonna de charbón (thart ar 25 billiún tonna de dhé -ocsaíd charbóin) isteach san atmaisféar gach bliain mar gheall ar dhó breoslaí iontaise {{4} de na dé -ocsaíd charbóin a astaítear ó ghníomhaíochtaí daonna a thagann ó dhó breoslaí iontaise, agus thart ar 80% de astaíochtaí dé -ocsaine carbóin i mo thír féin. Tharraing an méadú leanúnach ar chomhchruinniú dé -ocsaíd charbóin san aer aird daoine. Ón gComhdháil Aeráide Domhanda i Durban, san Afraic Theas, tá taighde agus tuairim an phobail ar gheilleagar ísealcharbóin agus saol ísealcharbóin ina n-ábhar te agus ina fhaisean ar fud an domhain de réir a chéile.
I 2005, mhol an painéal idir -rialtasach ar athrú aeráide (IPCC) teicneolaíocht gabhála agus stórála carbóin (CCS) do gach tír chun astaíochtaí gáis cheaptha teasa a laghdú go suntasach. Ós rud é go bhfuil CCS ag teacht le bunstruchtúr an chórais fuinnimh atá ann cheana agus nach bhfuil sé chomh srianta ag coinníollacha acmhainní, tharraing sé aird agus aird fhorleathan ó thíortha tionsclaithe chomh luath agus a moladh é: In 2007, d'aithin an Ciste Fiadhúlra Domhanda (WWF) CCS mar cheann de na sé bhealach chun aghaidh a thabhairt ar athrú aeráide domhanda; Áiríodh ar Chomhdháil Aeráide Domhanda Kankun 2010 CCS sa Mheicníocht Forbartha Glan (CDM); Tá na Stáit Aontaithe, Ceanada, an tAontas Eorpach, etc. tar éis breathnú ar CCS mar chuid thábhachtach de straitéisí fuinnimh agus straitéisí laghdaithe carbóin sa todhchaí, le pleananna taighde teicniúla comhfhreagracha, agus rinne siad taighde agus forbairt chomhfhreagrach agus taispeántais tionscadail; Tuigtear go bhfuil teicneolaíocht CCS san áireamh i mo thír mar theicneolaíocht ceannródaíoch sa Phlean Náisiúnta um Fhorbairt Eolaíochta agus Teicneolaíochta fadtéarmacha agus fadtéarmacha, agus tá sé tar éis dul chun cinn a dhéanamh i réimsí teicniúla gaolmhara.
Eochairfhocail: dé -ocsaíd charbóin; laghdú astaíochtaí; gabháil; iompar; stóráil
Teicneolaíocht CCS
Tagraíonn teicneolaíocht ghabhála agus stórála carbóin don phróiseas chun dé -ocsaíd charbóin a dheighilt ó fhoinsí tionsclaíocha nó fuinnimh gaolmhara, é a iompar chuig suíomh stórála, agus é a leithlisiú ón atmaisféar ar feadh i bhfad. Cuimsíonn teicneolaíocht gabhála agus stórála carbóin trí nasc teicniúla: gabháil charbóin, iompar carbóin, agus stóráil carbóin.
Gabháil charbóin
Is é gabháil dé -ocsaíd charbóin an chéad fhadhb atá le réiteach sa phróiseas iomlán CCS. Is é an modh ná dé -ocsaíd charbóin a dheighilt, a bhailiú, a íonú agus a chomhbhrú ón bhfoinse dócháin astaíochta, astaíocht dé -ocsaíd charbóin sa mhonarcha a laghdú, agus dá bhrí sin an t -ábhar dé -ocsaíd charbóin san atmaisféar a laghdú. I measc na dteicneolaíochtaí gabhála dé-ocsaíde carbóin atá ar fáil go príomha tá teicneolaíocht gabhála réamh-dócháin, teicneolaíocht gabhála dócháin ocsaigine-shaibhrithe, agus teicneolaíocht gabhála iar-dóite.
Úsáidtear teicneolaíocht gabhála réamh-dócháin chun CO2 a dheighilt roimh dhó breoslaí iontaise. Ar an gcéad dul síos, déantar an breosla iontaise a ghásáil chun H agus CO a ghiniúint, déantar CO a thiontú ina CO2, déantar H a dhó mar fhuinneamh agus déantar é a thiontú ina H2O, agus tá CO2 scartha. Is teicneolaíocht é Gasúnú Comhtháite Teicneolaíocht Rothaíochta (IGCC) a athraíonn gual ina ghás sintéise, ar teicneolaíocht tipiciúil í chun CO2 a ghabháil roimh dhó.
Tagraíonn teicneolaíocht ghabhála dócháin ocsaigine do dhó breoslaí iontaise in aer íon ocsaigine nó in aer saibhrithe ocsaigine, agus is é an gás múcháin CO2 agus gal uisce den chuid is mó, agus ansin déantar an gal uisce a chomhdhlúthú chun CO2 a dheighilt.
Tagraíonn teicneolaíocht gabhála iar-dócháin do dheighilt agus do ghabháil CO2 ón ngás múcháin a ghintear trí bhreoslaí iontaise san aer a dhó. Is iad na príomh-mhodhanna gabhála agus deighilte ná ionsú ceimiceach (modh Benfield, modh methyldiethanolamine), asaithe (athrú brú, athrú teochta), mealladh fisiciúil (modh éitear démheitil glycol poileitiléin, modh níocháin meatánóil ísealteochta), agus scaradh membrane.
Iompar carbóin
Tá teicneolaíocht iompair charbóin sách aibí faoi láthair agus úsáidtear go forleathan é. Is iad na príomh -mhodhanna iompair ná iompar píblíne agus iompar umar. Tá iompar píblíne roinnte in iompar gásach, leachtach, agus ollscriticiúil stáit. Mar gheall ar na céimeanna éagsúla den mheán iompair, tá an próiseas iompair difriúil freisin. Faoi láthair, glacann iompar píblíne iompar stáit supercritical den chuid is mó. Is é an príomh -mhodh iompair umar ná iompar ar iarnród nó ar bhóthar.
Forlámhú carbóin
Is é atá i gceist le teicneolaíocht forlámhú carbóin CO2 a stóráil go sábháilte i struchtúir gheolaíocha, rud a laghdaíonn astaíochtaí CO2 go héifeachtach don atmaisféar. Tá sé roinnte i dtrí mhodh: forlámhú geolaíoch, forlámhú mara, agus forlámhú ceimiceach.
Tagraíonn stóráil gheolaíoch do CO2 a instealladh i gcomhlachtaí geolaíocha éagsúla ar nós riasca salainn ghrinneall na farraige, sraitheanna ola agus gáis, agus toibreacha guail. De ghnáth, tá doimhneacht stórála stórála geolaíochta CO2 faoi bhun 800 m, toisc gur féidir le teocht agus brú den sórt sin CO2 a choinneáil i stát supercritical.
Tagraíonn stóráil mhuirí do CO2 a stóráil in uisce farraige domhain nó i ngrinneall na farraige domhain trí phíblíne nó iompar loinge.
Tagraíonn stóráil cheimiceach do CO2 a athrú go roinnt carbónáití cobhsaí trí shraith imoibrithe ceimiceacha casta, rud a fhágann go bhfuil cuspóir buan stórála CO2 á bhaint amach.
Anailís ar theicneolaíocht CCS
Faoi láthair, díríonn an taighde ar theicneolaíocht CCS go príomha ar na gnéithe seo a leanas: ar dtús, gabháil charbóin, go príomha ón bpeirspictíocht eacnamaíoch, is é sin, conas costas eacnamaíoch gabhála carbóin a laghdú; Ar an dara dul síos, stóráil carbóin, go príomha ón bpeirspictíocht riosca comhshaoil, is é sin, conas na rioscaí comhshaoil a d'fhéadfaí a dhéanamh trí stóráil charbóin a laghdú; Ar an tríú dul síos, taithí phraiticiúil a charnadh trí thionscadail taispeántais de theicneolaíocht CCS.
Stádas reatha na teicneolaíochta gabhála carbóin
Níl aon bhuntáistí eacnamaíocha soiléire ag an teicneolaíocht gabhála dócháin ocsaigine-saibhrithe i dteicneolaíocht ghabhála carbóin mar gheall ar chostas ard táirgthe ocsaigine, agus ní féidir í a chur chun cinn agus a úsáid go forleathan in iarratais phraiticiúla; Níor úsáideadh teicneolaíocht gabhála iar-dócháin go forleathan i gcleachtas táirgthe mar gheall ar an infheistíocht ard-trealaimh agus na costais oibriúcháin. Cé go bhfuil an costas a bhaineann le gabháil charbóin sách ard, léiríonn taighde, de réir mar a leanann an teicneolaíocht ag aibiú, go laghdófar costas gabhála carbóin go leibhéal go leibhéal ar féidir le daoine glacadh leis go héasca. Go hachomair, is í an tsaincheist costais ná scrogaill thionsclaíocht na teicneolaíochta gabhála carbóin. Tá treo taighde taighdeoirí i dtíortha éagsúla ar theicneolaíocht gabhála carbóin dírithe go príomha ar conas costas eacnamaíoch gabhála carbóin a laghdú. Anseo thíos, tabharfaidh an t -údar isteach roinnt teicneolaíochtaí nua chun costas gabhála carbóin a laghdú:
Tá taighdeoirí ag Codexis i California, SAM, ag déanamh staidéir ar an teicneolaíocht a bhaineann le heinsímí géinmhodhnaithe a úsáid chun costas gabhála carbóin a laghdú. Cuidíonn ainhidrín carbónach leis an tuaslagóir methyldiethanolamine a chur le chéile le dé -ocsaíd charbóin, ach ní féidir leis an einsím seo maireachtáil ach ag thart ar 25 céim agus beidh sé neamhéifeachtach láithreach nuair a sháraíonn an teocht 55 ~ 65 céim. Is féidir leis an ainhidrín carbóin atá modhnaithe go géinmhodhnaithe a fhaightear trí theicneolaíocht ghéinmhodhnaithe maireachtáil ar feadh leathuaire ag teocht os cionn 85 céim. Cuireann an ghné seo ar a chumas ról a imirt i ndícheall ardteochta de ghléasraí cumhachta guail, ag méadú éifeachtúlacht ionsúcháin tuaslagóirí gabhála carbóin 100 uair.
Úsáideann JFE Engineering na Seapáine uisce agus comhdhúil orgánach speisialta. Nuair a dhéantar an gás sceite a mheascadh le huisce agus leis an gcomhdhúil orgánach, déanfar an dé-ocsaíd charbóin a chlaochlú ina stát slaodach cosúil le glóthach ag teocht an tseomra agus gar do ghnáthbhrú. Bailítear an t -ábhar soladach ansin agus déantar é a théamh beagán, agus déantar an dé -ocsaíd charbóin a thiontú ar ais go gás, agus is féidir an t -uisce agus an comhdhúil orgánach a athúsáid. Cosnaíonn an próiseas 200 yuan in aghaidh an tonna de dhé -ocsaíd charbóin a gabhadh i RMB.
Rinne eolaithe ó Ollscoil Rice, Ollscoil California, Berkeley, Saotharlann Náisiúnta Berkeley, agus an Institiúid Taighde Cumhachta Leictreach staidéar ar níos mó ná 400 asaire mianraí agus fuarthas amach gur féidir le zeolites, a úsáidtear go coitianta mar ábhair thionsclaíocha, feabhas mór a chur ar éifeachtúlacht fuinnimh na teicneolaíochta gabhála carbóin. Taispeánann a n -anailís go bhfuil go leor zeolites níos tíosaí ar fhuinneamh ná tuaslagóirí aimín i ngabháil dé -ocsaíde carbóin. Is mianra coitianta é Zeolite atá comhdhéanta den chuid is mó de sileacain agus ocsaigin. Tá 40 speiceas sa nádúr agus 160 speiceas atá á shintéisiú go saorga. Tá zeolites lán de phiocháin taobh istigh, atá cosúil le coimeádáin micrea-imoibriúcháin a ionsúnn agus a chomhcheanglaíonn substaintí ceimiceacha le haghaidh imoibrithe ceimiceacha.
Rinne taighdeoirí ó Shaotharlann Náisiúnta Teicneolaíochta Fuinnimh na Stát Aontaithe éagsúlacht leachtanna ianach. Léirigh na hairíonna fisiceacha agus na staidéir meicníochta ionsúcháin dé -ocsaíde carbóin go bhfuil roghnaíocht níos fearr ag leachtanna ianach i measc na leachtanna ianach a thugtar do dhé -ocsaíd charbóin. Ag an am céanna, fuarthas amach go bhfuil ualach ionsúcháin dé -ocsaíde carbóin ard agus éileamh teasa athghiniúna níos ísle ag leachtanna ianach. Ina theannta sin, tá leachtanna ianach difriúil le tuaslagóirí orgánacha traidisiúnta. Mar gheall ar a mbrú gaile íseal, ní dhéanfar comhdhúile so -ghalaithe orgánacha a tháirgeadh le linn an phróisis dícharbónáithe. Ina theannta sin, is féidir leachtanna ianach a úsáid arís agus arís eile.
Rioscaí forlámhú carbóin
Dúirt an tAire Eolaíochta agus Teicneolaíochta WAN Gang in agallamh leis na meáin tar éis an tríú cruinniú aireachta den "Fhóram um Cheannairí um Charbón Carbóin" go bhfuil an teicneolaíocht gabhála carbóin sách aibí, agus go bhfuil ionchais agus sábháilteacht na teicneolaíochta forlámhú carbóin fós le breithniú. Tá na Stáit Aontaithe, an Iorua agus na tíortha eile tar éis dé -ocsaíd charbóin a instealladh i réimsí ola agus gáis a baineadh leas astu chun an ola agus an gás atá fágtha a bhrú amach, rud a mhéadaigh an ráta aisghabhála ola ach a leathnaigh saol seirbhíse na réimsí ola agus gáis. Mar sin féin, mar a dúirt an tAire WAN, níor cheart na rioscaí a bhaineann le forlámhú carbóin a mheas faoina luach.
Is féidir le sceitheadh stórála dé -ocsaíde carbóin faoi thalamh a bheith ina chúis le dhá chineál riosca:
Riosca domhanda, is é sin, má tá cuid den dé -ocsaíd charbóin sa struchtúr stórála ag sceitheadh isteach san atmaisféar, d'fhéadfadh an dé -ocsaíd charbóin scaoilte athrú suntasach aeráide a chruthú.
Riosca áitiúil, is é sin, má sceitheann dé -ocsaíd charbóin ón struchtúr stórála, d'fhéadfadh sé a bheith ina chúis le dé -ocsaíd charbóin agus uisce salann dul isteach san uiscíoch, tionchar a imirt ar screamhuisce, agus uisce óil a thruailliú; D'fhéadfadh sé a bheith ina chúis le tubaistí áitiúla do dhaoine agus d'éiceachórais.
Is iad na rioscaí a bhaineann le stóráil aigéin dé -ocsaíd charbóin ná:
Méadóidh dé -ocsaíd charbóin a thuaslagadh in uisce aigéadacht an uisce. Ar ndóigh, is féidir freisin mianraí alcaileacha áirithe a chur leis chun aigéadacht dé -ocsaíd charbóin a neodrú. Mar sin féin, ó na turgnaimh reatha, beidh tionchar áirithe ag instealladh CO2 isteach san aigéan ar orgánaigh in aice leis an bpointe insteallta sa ghearrthéarma, agus teastaíonn tuilleadh breathnóireachta ar an tionchar fadtéarmach ar an éiceachóras mara. Ina theannta sin, teastaíonn monatóireacht fhadtéarmach ar an am coinneála, ar athruithe moirfeolaíocha agus ar threo imirce CO2 san fharraige dhomhain tar éis an insteallta.
Mar theicneolaíocht nua chun CO2 a stóráil, tá go leor gnéithe nach féidir a thuar ag stóráil Cheimiceach CO2 fós maidir le sochair eacnamaíocha agus éifeachtúlacht laghdaithe astaíochtaí.
Deireadh
Tugann an páipéar seo isteach go hachomair cúlra agus coincheap theicniúil theicneolaíocht CCS, agus pléann sé stádas reatha na forbartha carbóin agus an treo taighde a bhaineann lena chostas eacnamaíoch a laghdú, anailís riosca ar fhorlámhú carbóin, agus roinnt feidhmeanna reatha innealtóireachta idirnáisiúnta agus baile. Go ginearálta, tá ionchais an iarratais ar theicneolaíocht CCS leathan, agus ba chóir go mbeadh na fadhbanna reatha sealadach. Mar mhór-astaire carbóin, ba chóir do mo thír taighde domhain a dhéanamh sa réimse seo agus tionscadail innealtóireachta ábhartha a dhéanamh. Ina theannta sin, úsáideann an t -údar an t -airteagal seo chun roinnt tuairimí neamhaibí a chur in iúl: ní hamháin gur cheart dúinn breathnú ar theicneolaíocht CCS ó pheirspictíocht deacrachta teicniúla, costas eacnamaíoch, agus riosca, ach freisin ó pheirspictíocht an bhithsféir dhomhanda. Is é an chúis atá le téamh domhanda ná astaíocht iomarcach gáis cheaptha teasa. Is cinnte go mbeidh na gáis cheaptha teasa, atá comhdhéanta den chuid is mó de dhé -ocsaíd charbóin, a thugann sibhialtacht thionsclaíoch an duine, mar chuid de thimthriall carbóin an Domhain. Roimh sibhialtacht thionsclaíoch, bhí timthriall carbóin an Domhain sách simplí agus fadtéarmach cothrom. Go simplí, itheann plandaí dé -ocsaíd charbóin agus táirgeann ainmhithe dé -ocsaíd charbóin, agus cruthaíonn an dá cheann cothromaíocht. Bhris teacht chun cinn na sibhialtachta tionsclaíocha an chothromaíocht shimplí seo. Sháraigh soláthar dé -ocsaíd charbóin an tomhaltas, mar sin bhí téamh domhanda mar thoradh ar astaíochtaí iomarcacha gáis cheaptha teasa. Dá bhrí sin, is é an rud is tábhachtaí don fhadhb gáis gháis cheaptha teasa dé -ocsaíd charbóin a ithe gan cur isteach ar éiceolaíocht bhithsféar an Domhain. Éilíonn sé seo ní hamháin go gcuirfí an eolaíocht agus an teicneolaíocht i bhfeidhm, ach ar ghaois pholaitiúil, ar chumarsáid chultúrtha, agus ar mhodhanna eacnamaíocha. Is iad sibhialtacht an duine is cúis le hastaíochtaí iomarcacha gáis cheaptha teasa, agus creidim go bhfaighidh sibhialtacht an duine bealach chun a thionchar a réiteach!
