Bagaimana jika hanya menyedut semua bahan pencemar yang berbahaya dari udara sehingga tidak menjadi gangguan? Bagaimana jika mungkin juga untuk mengubah bahan pencemar atmosfera ini menjadi bahan bakar fosil, atau mungkin bahan bakar bio yang mesra ekologi? Oleh kerana itu, mengapa kita tidak perlu khawatir mengenai asap, penyakit pernafasan, dan kesan kepekatan tinggi gas ini di planet ini.
Ini adalah asas Carbon Capture, konsep yang agak baru di mana karbon dioksida ditangkap pada sumber titik - seperti kilang, kilang gas asli, loji bahan bakar, bandar-bandar besar, atau tempat lain di mana kepekatan besar CO2 diketahui dijumpai . CO² ini kemudian dapat disimpan untuk digunakan di masa depan, diubah menjadi biofuel, atau dimasukkan kembali ke Bumi sehingga tidak memasuki atmosfera.
Penerangan:
Seperti banyak perkembangan baru-baru ini, penangkapan karbon adalah sebahagian daripada rangkaian prosedur baru yang secara kolektif dikenali sebagai geoengineering. Tujuan prosedur ini adalah untuk mengubah iklim untuk mengatasi kesan pemanasan global, secara umum dengan menyasarkan salah satu gas rumah kaca utama. Teknologi ini telah ada untuk beberapa waktu, tetapi hanya dalam beberapa tahun terakhir ini telah diusulkan sebagai alat untuk memerangi perubahan iklim juga.
Pada masa ini, penangkapan karbon paling sering digunakan di kilang yang bergantung pada pembakaran bahan bakar fosil untuk menghasilkan elektrik. Proses ini dilakukan dengan salah satu daripada tiga cara asas - pembakaran pasca pembakaran, pra-pembakaran dan pembakaran bahan bakar oksigen. Pasca pembakaran melibatkan penyingkiran CO2 setelah bahan bakar fosil dibakar dan diubah menjadi gas serombong, yang terdiri daripada CO2, wap air, sulfur dioksida dan nitrogen oksida.
Apabila gas bergerak melalui cerobong asap atau cerobong asap, CO2 ditangkap oleh "penapis" yang sebenarnya terdiri daripada pelarut yang digunakan untuk menyerap CO2 dan wap air. Teknik ini berkesan kerana penapis seperti itu dapat dipasang semula ke kilang yang lebih tua, sehingga tidak memerlukan perbaikan baik pada loji kuasa yang mahal.
Faedah dan Cabaran:
Hasil dari proses-proses ini sejauh ini menggembirakan - yang memiliki kemungkinan hingga 90% CO2 dikeluarkan dari pelepasan (bergantung pada jenis tanaman dan metode yang digunakan). Walau bagaimanapun, terdapat kebimbangan bahawa beberapa proses ini menambah keseluruhan kos dan penggunaan tenaga loji janakuasa.
Menurut laporan 2005 oleh Panel Antara Kerajaan mengenai Perubahan Iklim (IPCC), kos tambahan berkisar antara 24 hingga 40% untuk loji tenaga arang batu, 11 hingga 22% untuk loji gas asli, dan 14 hingga 25% untuk kitaran gabungan gasifikasi berasaskan arang batu sistem. Penggunaan tenaga tambahan juga menghasilkan lebih banyak cara pelepasan.
Di samping itu, sementara operasi CC mampu mengurangkan CO 2 secara drastik, mereka dapat menambahkan bahan pencemar lain ke udara. Jumlah jenis pencemar bergantung pada teknologi, dan berkisar dari ammonia dan nitrogen oksida (NO dan NO2) hingga sulfur oksida dan sulfur oksida (SO, SO2, SO³, S²O, S²O³, dll.). Walau bagaimanapun, para penyelidik sedang mengembangkan teknik baru yang mereka harapkan dapat mengurangkan kos dan penggunaan dan tidak menghasilkan pencemaran tambahan.
Contoh:
Contoh baik proses Carbon Capture adalah projek Petro Nova, sebuah loji janakuasa arang batu di Texas. Loji ini mula ditingkatkan oleh Jabatan Tenaga AS (JAS) pada tahun 2014 untuk menampung operasi penangkapan karbon pasca-pembakaran terbesar di dunia.
Terdiri daripada penapis yang dapat menangkap pelepasan, dan infrastruktur yang akan meletakkannya kembali di Bumi, JAS menganggarkan bahawa operasi ini akan mampu menangkap 1.4 juta tan CO2 yang sebelumnya akan dilepaskan ke udara.
Dalam kes pra-pembakaran, CO2 terperangkap sebelum bahan bakar fosil bahkan dibakar. Di sini, arang batu, minyak atau gas asli dipanaskan dalam oksigen tulen, menghasilkan campuran karbon monoksida dan hidrogen. Campuran ini kemudian dirawat dalam penukar pemangkin dengan wap, yang kemudian menghasilkan lebih banyak hidrogen dan karbon dioksida.
Gas-gas ini kemudian dimasukkan ke dalam termos di mana ia dirawat dengan amina (yang mengikat dengan CO2 tetapi bukan hidrogen); campuran kemudian dipanaskan, menyebabkan CO 2 naik di mana ia dapat dikumpulkan. Pada proses terakhir (pembakaran bahan bakar oksigen), bahan bakar fosil dibakar dalam oksigen, menghasilkan campuran stim dan gas CO2. Wap dan karbon dioksida dipisahkan dengan menyejukkan dan memampatkan aliran gas, dan setelah dipisahkan, CO2 dikeluarkan.
Usaha lain dalam penangkapan karbon termasuk membina struktur bandar dengan kemudahan khas untuk mengekstrak CO 2 dari udara. Contohnya termasuk Torre de Especialidades di Mexico City - sebuah hospital yang dikelilingi oleh fasad seluas 2500 m² yang terdiri daripada Prosolve370e. Direka oleh firma Elegant Embellishments yang berpusat di Berlin, fasad berbentuk khas ini dapat menyalurkan udara melalui kisi-kisi dan bergantung pada proses kimia untuk menyaring asap.
Menara Phoenix China - projek terancang untuk rangkaian menara di Wuhan, China (yang juga akan menjadi yang tertinggi di dunia) - juga diharapkan akan dilengkapi dengan operasi penangkapan karbon. Sebagai sebahagian daripada visi pereka untuk membuat bangunan yang tinggi dan mengagumkan, ini termasuk pelapis khas di bahagian luar struktur yang akan menarik CO 2 dari udara bandar tempatan.
Kemudian ada idea untuk "pokok buatan", yang dikemukakan oleh Profesor Klaus Lackner dari Jabatan Kejuruteraan Bumi dan Alam Sekitar di Universiti Columbia. Terdiri daripada pelepah plastik yang dilapisi dengan resin yang mengandungi natrium karbonasi - yang apabila digabungkan dengan karbon dioksida menghasilkan natrium bikarbonat (alias baking soda) - "pokok" ini menggunakan CO2 dengan cara yang hampir sama seperti pokok sebenar.
Versi hemat dari teknologi yang sama yang digunakan untuk menyapu CO 2 dari udara di kapal selam dan angkasa lepas, pelepah kemudian dibersihkan menggunakan air yang, apabila digabungkan dengan natrium bikarbonat, menghasilkan larutan yang dapat dengan mudah diubah menjadi biofuel.
Dalam semua kes, proses Carbon Capture dilakukan untuk mencari jalan untuk membuang pencemaran berbahaya dari udara untuk mengurangkan jejak manusia. Penyimpanan dan penggunaan semula juga memasuki persamaan dengan harapan dapat memberi lebih banyak masa kepada penyelidik untuk mengembangkan sumber tenaga alternatif.
Kami telah menulis banyak artikel menarik mengenai penangkapan karbon di sini di Space Magazine. Inilah Apa itu Karbon Dioksida ?, Apa yang Menyebabkan Pencemaran Udara ?, Bagaimana jika kita Membakar Segala-galanya ?, Jam Pemanasan Global: Bagaimana Karbon Dioksida Berdarah Di Bumi, dan Dunia Perlu Bertujuan untuk Pelepasan Karbon Sifar.
Untuk maklumat lebih lanjut mengenai bagaimana Carbon Capture berfungsi, pastikan untuk melihat video ini dari Carbon Capture and Storage Organisation:
Sekiranya anda mahukan lebih banyak maklumat mengenai Bumi, lihat Panduan Penerokaan Sistem Suria NASA di Bumi. Dan inilah pautan ke Observatorium Bumi NASA.
Kami juga mempunyai episod Cast Astronomi mengenai planet Bumi dan Perubahan Iklim. Dengarkan di sini, Episod 51: Bumi, Episod 308: Perubahan Iklim.
Sumber:
- Wikipedia - Penangkapan dan Penyimpanan Karbon
- Persatuan Penyimpanan Karbon - Apa itu CCS?
- Fakta Hijau - Penangkapan dan Penyimpanan CO²
- Institut CCS Global - Apa itu CCS?
