O que é captura e armazenamento de carbono?

O que é captura e armazenamento de carbono? Os estados da UE concordaram que o CCS é vital, mas o progresso é lento. Owen Humphreys / PA

A Instituto de Tecnologias Energéticas Recentemente, relatou que, sem captura e armazenamento de carbono (CCS), o custo para atingir as metas de mudança climática do Reino Unido vai dobrar de cerca de £ 30 bilhões por ano em 2050. Então, como isso funciona?

O primeiro passo é capturar dióxido de carbono (CO2) emitidos pela queima de combustíveis fósseis em usinas de energia e por processos industriais intensivos em energia, como obras de cimento ou siderurgia. Esta é a rota tecnológica mais provável para reduzir as emissões de CO2 desde a captura de CO2 diretamente do ar, mesmo se possível, seria muito caro.

O CO2 é separado dos outros gases que saem das chaminés da central elétrica usando produtos químicos projetados especificamente, como aminas, amônia e outros absorventes (materiais absorventes). Esta primeira etapa de captura é capaz de remover cerca de 90% do CO2 emitido e representa sobre 70% dos custos globais (£ 35-60 por tonelada de CO2) Esse processo não é novo - ele é usado há muitos anos no setor de petróleo e gás, mas ainda não foi implantado em larga escala.

Uma vez que o CO2 é capturado, deve ser transportado da origem para o armazenamento. O transporte e o transporte por oleoduto são considerados as principais opções no curto prazo. No entanto, a implantação em escala comercial no Reino Unido exigirá extensas redes de tubulações. Isso levanta uma questão muito importante: podemos reutilizar gasodutos existentes, principalmente no exterior, para operações de CCS? Isso é improvável sem modificações na infraestrutura existente. Corrosão do duto por impurezas presentes no CO capturado2 é um risco potencial. Portanto, há mais trabalho a ser feito no CO2 infraestrutura de transporte e materiais alternativos para tubulações.

Fora do ar, no chão

Finalmente, o CO2 é armazenado permanentemente. Atualmente, as formações geológicas profundas são consideradas os locais mais promissores para o seqüestro de carbono. Aproveitando as altas pressões e temperaturas que ocorrem naturalmente no subsolo, o CO2 pode ser impedido de escapar para a superfície através de diferentes mecanismos de captura. A maneira como estes interagem com o tempo aumenta a estabilidade do CO armazenado2. Por exemplo, um milhão de toneladas de CO2 foram armazenados anualmente no Projeto Sleipner no Mar do Norte desde que começou a operar no 1996. Embora por mais de um ano da 30, o CO2 também foi injetado em formações geológicas para ajudar recuperação de óleo aprimorada.

De qualquer forma, o fator importante de qualquer projeto de CCS é garantir que o CO armazenado2 permanece confinado sem que ocorram infiltrações. Uma variedade de sistemas de monitoramento comprovados estão disponíveis, derivados de métodos rotineiramente aplicados na exploração de gás e petróleo. Experiências de laboratório e estudo das emissões naturais de CO2, como as de áreas geotérmicas, também são usadas para avaliar qualquer potencial impacto ambiental. No entanto, primeiro e acima de tudo, a seleção precisa do local de armazenamento é essencial para eliminar a probabilidade de vazamento. Isso deve ser combinado com técnicas de monitoramento confiáveis ​​para detectar prontamente qualquer vazamento e permitir qualquer reação necessária.

Não guarde, use

Hoje, há um interesse crescente em fazer algum uso do CO capturado2. Melhor uso industrial de CO2 (atualmente apenas cerca de 0.5% das emissões anuais) criaria novos mercados comerciais e reduziria a necessidade de armazenamento a longo prazo. Atualmente, estão sendo abordadas várias questões técnicas que permitiriam novos métodos químicos, fotoquímicos, eletroquímicos, de reforma, biológicos e inorgânicos para converter e usar o CO capturado2 em algo útil. Uma quantidade significativa de pesquisas sobre CO inovadoras2 usos vem da indústria de alimentos e do setor de petróleo e gás. Por fim, o sucesso dependerá de se as tecnologias podem reduzir as emissões de CO2 ao criar produtos comercialmente viáveis, como óleos, produtos químicos, fertilizantes e combustíveis.

Recentemente, Skyonic Corporation nos EUA (uma joint venture entre a BP e a ConocoPhillips) começou a operar o primeiro comercial do mundo CO2 planta de captura e utilização no mundo. Usando insumos químicos de baixo custo para capturar e mineralizar CO2 Em produtos valiosos em carbono-negativos, como ácido clorídrico e bicarbonato de sódio, espera-se remover toneladas de CO2 por ano a partir de uma fábrica de cimento e crie empregos 200.

A Agência Internacional de Energia destacou a CCS como chave para mitigar as emissões globais de CO2 emissões. Mas a implantação continua lenta, com apenas um punhado projetos comerciais atualmente em operação. A Conversação

Sobre o autor

Mercedes Maroto-Valer, chefe do instituto de engenharia mecânica, de processos e energia, Universidade de Heriot-Watt; Aimaro Sanna, pesquisador, Universidade de Heriot-Watt; Chih-Wei Lin, pesquisador associado, Universidade de Heriot-Watt; Giorgio Caramanna, pesquisador associado em geologia, Universidade de Heriot-Watt; Qi Liu, pesquisadora de pós-doutorado, Universidade de Heriot-Watte Yolanda Fernandez-Diez, pesquisadora de pós-doutorado em engenharia química, Universidade de Heriot-Watt

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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