Kullvask



All kunnskapen som mennesket har samlet i århundrer om Kullvask er nå tilgjengelig på internett, og vi har samlet og bestilt den for deg på en mest mulig tilgjengelig måte. Vi vil at du skal kunne få tilgang til alt relatert til Kullvask som du vil vite raskt og effektivt; at opplevelsen din er hyggelig og at du føler at du virkelig har funnet informasjonen om Kullvask som du lette etter.

For å nå våre mål har vi gjort en innsats for ikke bare å få den mest oppdaterte, forståelige og sannferdige informasjonen om Kullvask, men vi har også passet på at utformingen, lesbarheten, lastehastigheten og brukervennligheten til siden være så hyggelig som mulig, slik at du på denne måten kan fokusere på det essensielle, kjenne til all data og informasjon som er tilgjengelig om Kullvask, uten å måtte bekymre deg for noe annet, vi har allerede tatt hånd om det for deg. Vi håper vi har oppnådd vårt formål og at du har funnet informasjonen du ønsket om Kullvask. Så vi ønsker deg velkommen og oppfordrer deg til å fortsette å nyte opplevelsen av å bruke scientiano.com.

Dette diagrammet over den raske karbonsyklusen viser bevegelsen av karbon mellom land, atmosfære, jord og hav i milliarder tonn karbon per år. Gule tall er naturlige strømninger, rødt er menneskelige bidrag i milliarder tonn karbon per år. Hvite tall indikerer lagret karbon.

En karbonlager er et reservoar, naturlige eller på annen måte, som akkumulerer og lagrer noen karbon holdig kjemisk forbindelse for en ubestemt periode, og derved senker konsentrasjonen av karbondioksyd (CO 2 ) fra atmosfæren.

Globalt er de to viktigste karbonvasker vegetasjon og havet . Offentlig bevissthet om betydningen av CO 2 vasker har vokst siden vedtakelsen av Kyoto -protokollen fra 1997 , som fremmer bruken av dem som en form for karbonforskyvning . Det er også forskjellige strategier som brukes for å forbedre denne prosessen. Jord er et viktig lagringsmedium for karbon. Mye av det organiske karbonet som beholdes i jordbruksarealene har blitt tømt på grunn av intensiv oppdrett . " Blått karbon " betegner karbon som er fikset via havets økosystemer. Mangrover , saltmyrer og sjøgress utgjør et flertall av havplantelivet og lagrer store mengder karbon.

Mange anstrengelser gjøres for å forbedre naturlig binding til jord og hav. I tillegg pågår en rekke kunstige bindingsinitiativer, for eksempel endrede byggematerialer, karbonfangst og lagring og geologisk binding.

Generell

Økning i atmosfærisk karbondioksid betyr økning i global temperatur. Mengden karbondioksid varierer naturlig i en dynamisk likevekt med fotosyntese av landplanter. De naturlige vasker er:

Mens opprettelsen av kunstige vasker har blitt diskutert, fjerner ingen større kunstige systemer karbon fra atmosfæren i materiell skala ennå.

Kullkilder inkluderer forbrenning av fossilt brensel (kull, naturgass og olje) av mennesker for energi og transport.

Kyoto -protokollen

Kyoto -protokollen er en internasjonal avtale som tar sikte på å redusere karbondioksid ( CO
2
) utslipp og tilstedeværelse av klimagasser (GHG) i atmosfæren. Den viktigste prinsippet i Kyoto -protokollen var at industrialiserte nasjoner trengte å redusere sin CO
2
utslipp. Fordi voksende vegetasjon tar opp karbondioksid , tillater Kyoto -protokollen at vedlegg I -land med store områder i skogvoksende områder kan utstede fjerningsenheter for å gjenkjenne bindingen av karbon. De ekstra enhetene gjør det lettere for dem å oppnå sine målutslippsnivåer. Det anslås at skogen absorberer mellom 10 til 20 tonn per hektar (4,0 til 8,0 lange tonn/dekar; 4,5 til 8,9 korte tonn/dekar) hvert år, gjennom fotosyntetisk omdannelse til stivelse , cellulose , lignin og andre komponenter i trebiomasse . Selv om dette er godt dokumentert for tempererte skoger og plantasjer, de fauna av de tropiske skogene plassere noen begrensninger for slike globale anslag.

Noen land søker å handle utslippsrettigheter i karbonutslippsmarkeder ved å kjøpe ubrukte karbonutslippskvoter fra andre land. Hvis generelle grenser for klimagassutslipp settes på plass, påstås cap og handelsmarkedsmekanismer å finne kostnadseffektive måter å redusere utslipp. Det er foreløpig ikke noe karbonrevisjonsregime for alle slike markeder globalt, og ingen er spesifisert i Kyoto -protokollen. Nasjonale karbonutslipp er selvdeklarert.

I mekanismen for ren utvikling er det bare skogplanting og skogplanting som er kvalifisert til å produsere sertifiserte utslippsreduksjoner (CER) i den første forpliktelsesperioden i Kyoto -protokollen (20082012). Skogbevaringsaktiviteter eller aktiviteter som unngår avskoging , noe som kan føre til utslippsreduksjon gjennom bevaring av eksisterende karbonlagre, er ikke kvalifiserte for øyeblikket. Det er heller ikke mulig å lagre karbon fra landbruket ennå.

Lagring i terrestriske og marine miljøer

Jordsmonn

Jordsmonn representerer et kortsiktig til langsiktig karbonlagringsmedium, og inneholder mer karbon enn all terrestrisk vegetasjon og atmosfæren til sammen. Plantsøppel og annen biomasse, inkludert kull, akkumuleres som organisk materiale i jord, og blir nedbrutt av kjemisk forvitring og biologisk nedbrytning . Mer motstridende organiske karbonpolymerer som cellulose , hemi-cellulose , lignin , alifatiske forbindelser, voks og terpenoider beholdes samlet som humus . Organisk materiale har en tendens til å samle seg i søppel og jord i kaldere områder som de boreale skogene i Nord -Amerika og Taiga i Russland . Bladstrø og humus blir raskt oksidert og dårlig beholdt i subtropiske og tropiske klimaforhold på grunn av høye temperaturer og omfattende utvasking av nedbør. Områder der skiftende dyrking eller slash and burn landbruk praktiseres, er vanligvis bare fruktbare i to til tre år før de blir forlatt. Disse tropiske junglene ligner korallrev ved at de er svært effektive til å bevare og sirkulere nødvendige næringsstoffer, noe som forklarer frodigheten i en næringsrik ørken. Mye organisk karbon som er beholdt i mange jordbruksområder over hele verden har blitt sterkt utarmet på grunn av intensiv oppdrettspraksis .

Gressmarker bidrar til jordens organiske materiale , hovedsakelig lagret i sine omfattende fibrøse rotmatter. Delvis på grunn av klimaforholdene i disse områdene (f.eks. Kjøligere temperaturer og halvtørre til tørre forhold), kan disse jordsmonnet samle betydelige mengder organisk materiale. Dette kan variere basert på nedbør, lengden på vintersesongen og frekvensen av naturlig forekommende lyninduserte gressbranner . Selv om disse brannene frigjør karbondioksid, forbedrer de kvaliteten på gressletter generelt, og øker igjen mengden karbon som beholdes i det humiske materialet. De deponerer også karbon direkte til jorda i form av biokull som ikke nedbrytes vesentlig tilbake til karbondioksid.

Skogbranner frigjør absorbert karbon tilbake til atmosfæren, det samme gjør avskoging på grunn av raskt økt oksidasjon av jordens organiske materiale.

Organisk materiale i torvmyrer gjennomgår treg anaerob nedbrytning under overflaten. Denne prosessen er treg nok til at mosen i mange tilfeller vokser raskt og fikser mer karbon fra atmosfæren enn det frigjøres. Over tid vokser torven dypere. Torvmyrer holder omtrent en fjerdedel av karbonet lagret i landplanter og jord.

Under noen forhold kan skog og torvmyr bli kilder til CO 2 , for eksempel når en skog oversvømmes av byggingen av en vannkraftdam. Med mindre skog og torv høstes før flom, er den råtnende vegetasjonen en kilde til CO 2 og metan som kan sammenlignes i størrelse med mengden karbon som frigjøres av et fossilt drivstoffanlegg med tilsvarende kraft.

Regenerativt landbruk

Gjeldende jordbrukspraksis fører til karbontap fra jord. Det har blitt antydet at forbedret oppdrettspraksis kan føre til at jordsmonnet blir en karbonvaske. Dagens verdensomspennende praksis med overbeiting reduserer mange gressletters ytelse som karbonvasker vesentlig. Rodale -instituttet sier at regenerativt jordbruk , hvis det praktiseres på planetens jordbruksareal på 15 millioner km 2 (3,6 milliarder dekar), kan binde opp til 40% av dagens CO 2 -utslipp. De hevder at landbrukets karbonbinding har potensial til å dempe global oppvarming. Når du bruker biologisk baserte regenerative metoder, kan denne dramatiske fordelen oppnås uten å redusere avkastningen eller bondefortjeneste. Organisk forvaltet jord kan omdanne karbondioksid fra en klimagass til en matproduserende eiendel.

I 2006 ble amerikanske karbondioksidutslipp, hovedsakelig fra forbrenning av fossilt brensel, anslått til nesten 5,9 milliarder tonn (6,5 milliarder korte tonn). Hvis det ble oppnådd en bindingsgrad på 220 tonn per kvadratkilometer (2000 lb/acre) per år på alle 1,76 millioner km 2 dyrket mark i USA, nesten 1,5 milliarder t (1,6 milliarder korte tonn) karbondioksid ville bli sekvestrert per år, og redusere nesten en fjerdedel av landets totale utslipp av fossilt brensel.

Hav

Blått karbon er karbonbinding (fjerning av karbondioksid fra jordens atmosfære) av verdens hav- og kystøkosystemer , hovedsakelig av alger, sjøgress , makroalger , mangrover , saltmyrer og andre planter i kystnære våtmarker . Dette skjer gjennom plantevekst og akkumulering og begravelse av organisk materiale i jorda. Fordi hav dekker 70% av planeten, har restaurering av havøkosystemer det største utviklingspotensialet for blått karbon. Forskning pågår, men i noen tilfeller har det blitt funnet at disse typer økosystemer fjerner langt mer karbon enn terrestrisk skog, og lagrer det i årtusener.

Forbedre naturlig binding

Skoger

Skog kan være karbonlagre, og de er karbondioksidvasker når de øker i tetthet eller areal. I Canadas boreale skoger lagres så mye som 80% av det totale karbonet i jorda som dødt organisk materiale. En 40-årig studie av afrikanske, asiatiske og søramerikanske tropiske skoger ved University of Leeds viste at tropiske skoger absorberer omtrent 18% av alt karbondioksid tilført av fossilt brensel. De siste tre tiårene har mengden karbon som absorberes av verdens intakte tropiske skoger falt, ifølge en studie publisert i 2020 i tidsskriftet Nature.

Den totale karbonlager i skog redusert fra 668 gigatonn i 1990 til 662 gigatonn i 2020. Men en annen studie finner at bladareal indeksen har økt globalt siden 1981, som var ansvarlig for 12,4% av den akkumulerte terrestriske karbonlager 1981-2016 . den CO2-gjødsling effekt , på den annen side, var ansvarlig for 47% av vasken, mens klimaendringer reduseres vasken med 28,6%.

I 2019 tok de opp en tredjedel mindre karbon enn de gjorde på 1990 -tallet, på grunn av høyere temperaturer, tørke og avskoging. Den typiske tropiske skogen kan bli en karbonkilde innen 2060 -årene. Virkelig modne tropiske skoger vokser per definisjon raskt, og hvert tre produserer minst 10 nye trær hvert år. Basert på studier fra FAO og UNEP , har det blitt anslått at asiatiske skoger absorberer omtrent 5 tonn karbondioksid per hektar hvert år. Den globale kjølende effekten av karbonbinding ved skog er delvis motvektet ved at skogplanting kan redusere refleksjon av sollys ( albedo ). Midt til høy breddegrad har en mye lavere albedo i snøsesongene enn flat mark, og bidrar dermed til oppvarming. Modellering som sammenligner effekten av albedo -forskjeller mellom skog og gressletter, antyder at utvidelse av skogarealet i tempererte soner bare gir en midlertidig kjølefordel.

I USA i 2004 (det siste året som det er EPA -statistikk tilgjengelig for), tok skogen ut 10,6% (637  megatonn ) av karbondioksid som frigjøres i USA ved forbrenning av fossilt brensel (kull, olje og naturgass) 5,657 megatonn). Bytrær tok bort ytterligere 1,5% (88 megatonn). For ytterligere å redusere amerikanske karbondioksidutslipp med 7%, som fastsatt i Kyoto -protokollen , vil det kreve planting av "et område på størrelse med Texas [8% av Brasilas område] hvert 30. år". Kullforskyvningsprogrammer planter millioner av hurtigvoksende trær per år for å gjenplante tropiske landområder, for så lite som $ 0,10 per tre; I løpet av deres typiske 40-års levetid vil en million av disse trærne fikse 1 million tonn karbondioksid. I Canada vil redusert tømmerhøsting ha svært liten innvirkning på karbondioksidutslipp på grunn av kombinasjonen av høsting og lagret karbon i produserte treprodukter sammen med gjenvekst av de høstede skogene. I tillegg er mengden karbon som slippes ut fra høstingen liten sammenlignet med mengden karbon som går tapt hvert år på grunn av skogbranner og andre naturlige forstyrrelser.

Den FNs klimapanel konkluderte med at "en bærekraftig skogbruk strategi med sikte på å opprettholde eller øke skogkarbonlagre, som gir et årlig vedvarende utbytte av tømmer fiber eller energi fra skogen, vil generere den største vedvarende innstramm nytte". Bærekraftig forvaltningspraksis holder skogen til å vokse i en høyere hastighet over en potensielt lengre periode, og gir dermed netto fordeler i tilknytning til skogene som ikke er administrert.

Forventet levetid for skoger varierer over hele verden, påvirket av treslag, forhold på stedet og naturlige forstyrrelsesmønstre. I noen skoger kan karbon lagres i århundrer, mens i andre skoger frigjøres karbon med hyppige stativ som erstatter branner. Skoger som høstes før standbytting av hendelser gir mulighet for oppbevaring av karbon i produserte skogprodukter som tømmer. Imidlertid ender bare en del av karbonet som fjernes fra skogkledde skoger som varige varer og bygninger. Resten ender opp som biprodukter for sagbruk, slik som masse, papir og paller, som ofte ender med forbrenning (som resulterer i karbonutslipp til atmosfæren) på slutten av livssyklusen. For eksempel, av de 1692 megaton tonn karbon som ble høstet fra skoger i Oregon og Washington fra 1900 til 1992, er bare 23% lagret langtids i skogsprodukter.

Hav

En måte å øke karbonbindingseffektiviteten i havene er å tilsette mikrometerstore jernpartikler i form av enten hematitt (jernoksid) eller melanteritt (jernsulfat) til visse områder av havet. Dette har effekten av å stimulere veksten av plankton . Jern er et viktig næringsstoff for planteplankton , vanligvis gjort tilgjengelig via oppvelling langs kontinentalsokkelen , tilsig fra elver og bekker, samt deponering av støv suspendert i atmosfæren . Naturlige kilder til havjern har gått ned de siste tiårene, noe som har bidratt til en samlet nedgang i havproduktiviteten. Men i nærvær av jernnæringsstoffer vokser planktonpopulasjoner raskt, eller "blomstrer", og utvider basen for biomasseproduktivitet i hele regionen og fjerner betydelige mengder CO 2 fra atmosfæren via fotosyntese . En test i 2002 i Sørhavet rundt Antarktis antyder at mellom 10 000 og 100 000 karbonatomer senkes for hvert jernatom som tilsettes vannet. Anvendelse av jernnæringsstoffer i utvalgte deler av havene, i passende skalaer, kan ha en kombinert effekt av å gjenopprette havets produktivitet, samtidig som det reduserer effekten av menneskeskapte utslipp av karbondioksid til atmosfæren.

Fordi effekten av periodisk fytoplanktonblomstring i liten skala på havøkosystemer er uklar, ville flere studier være nyttige. Fytoplankton har en kompleks effekt på skydannelse via frigjøring av stoffer som dimetylsulfid (DMS) som omdannes til sulfat -aerosoler i atmosfæren, og gir skykondensasjonskjerner eller CCN.

Andre næringsstoffer som nitrater, fosfater og silika samt jern kan forårsake befruktning av havet. Det har vært noen spekulasjoner om at bruk av befruktningspulser (rundt 20 dager i lengde) kan være mer effektivt for å få karbon til havbunnen enn vedvarende befruktning.

Det er imidlertid en del kontroverser om såing av havene med jern, på grunn av potensialet for økt toksisk fytoplanktonvekst (f.eks. " Rødvann "), synkende vannkvalitet på grunn av gjengroing og økende anoksi i områder som skader andre sjøliv som dyreplankton, fisk, koraller osv.

Jordsmonn

Siden 1850 -årene har en stor andel av verdens gressletter blitt bearbeidet og omgjort til åker, noe som muliggjør rask oksidasjon av store mengder organisk karbon i jorda. I USA i 2004 (det siste året som det er EPA -statistikk for), lagret jordbruksjord inkludert beitemark 0,8% (46 megatonne) så mye karbon som ble frigjort i USA ved forbrenning av fossilt brensel ( 5 988 megatonn). Den årlige mengden av denne bindingen har gradvis økt siden 1998.

Metoder som vesentlig forbedrer karbonbindingen i jord inkluderer jordbruk uten jordbearbeiding , mulching av rester , dyrking av dekker og vekstrotasjon , som alle er mer utbredt i økologisk landbruk enn i konvensjonelt jordbruk. Fordi bare 5% av det amerikanske jordbruksarealet for tiden bruker jordbearbeiding og mulching av rester, er det et stort potensial for karbonbinding. Omlegging til beitemark, spesielt med god forvaltning av beite, kan binde enda mer karbon i jorda.

Terra preta , en menneskeskapt , karbonrik jord, blir også undersøkt som en bindingsmekanisme. Ved å pyrolysere biomasse kan omtrent halvparten av karbonet reduseres til kull , som kan vedvare i jorden i århundrer, og gjør en nyttig jordendring, spesielt i tropiske jordarter ( biokull eller agrichar ).

"I det meste av menneskets historie har permafrost vært jordens største karbonvaske, fanget plante- og dyremateriale i sine frosne lag i århundrer. Den lagrer for tiden rundt 1600 milliarder tonn karbon - mer enn dobbelt så mye i atmosfæren i dag. Men takk til stigende temperaturer, brytes permafrosten og forsvinner ". Sergey Zimov har foreslått å gjenopprette og beskytte denne store karbonbindingsmekanismen via restaurering av gressletter og store arktiske pattedyrurtere.

Savanna

Kontrollerte brannskader på langt nord -australske savanner kan resultere i en samlet karbonvaske. Et fungerende eksempel er West Arnhem Fire Management Agreement, som begynte å bringe "strategisk brannhåndtering over 28 000 km² vestlige Arnhem Land". Bevisst start av kontrollerte brannskader tidlig i den tørre sesongen resulterer i en mosaikk av brent og ubrent land som reduserer brennningsområdet sammenlignet med sterkere, sene tørre sesongbranner. I den tidlige tørkesesongen er det høyere fuktighetsnivåer, kjøligere temperaturer og lettere vind enn senere i den tørre sesongen; branner har en tendens til å slukke over natten. Tidlig kontrollerte forbrenninger resulterer også i at en mindre andel av gress- og trebiomassen blir brent. Utslippsreduksjoner på 256 000 tonn CO 2 er gjort fra 2007.

Kunstig sekvestrering

For at karbon skal bindes kunstig (dvs. ikke bruke de naturlige prosessene i karbonsyklusen) må det først fanges opp, eller det må forsinkes betydelig eller forhindres i å slippes ut igjen i atmosfæren (ved forbrenning, forfall, etc.) fra et eksisterende karbonrikt materiale, ved å bli inkorporert i en varig bruk (for eksempel i konstruksjon). Deretter kan den lagres passivt eller forbli produktivt utnyttet over tid på en rekke måter. For eksempel, ved høsting, kan tre (som et karbonrikt materiale) umiddelbart brennes eller på annen måte tjene som drivstoff, returnere karbonet til atmosfæren, eller det kan innlemmes i konstruksjon eller en rekke andre holdbare produkter, og dermed spaltes karbonet sitt over år eller til og med århundrer.

En meget nøye designet og holdbar, energieffektiv og energibesparende bygning har potensial til å binde (i sine karbonrike byggematerialer), så mye som eller mer karbon enn det som ble frigitt ved anskaffelse og inkorporering av alle dets materialer og vil bli frigitt ved byggefunksjon "energiimport" under strukturens (potensielt flere århundre) eksistens. En slik struktur kan kalles "karbonnøytral" eller til og med "karbonnegativ". Byggekonstruksjon og drift (strømforbruk, oppvarming osv.) Anslås å bidra med nesten halvparten av de årlige menneskeskapte karbontilskuddene til atmosfæren.

Rengjøringsanlegg for naturgass må ofte allerede fjerne karbondioksid, enten for å unngå tankgass med tørr is eller for å forhindre at karbondioksidkonsentrasjoner overstiger maksimum 3% som er tillatt på naturgassdistribusjonsnettet.

Utover dette er en av de mest sannsynlige tidlige applikasjonene av karbonfangst fangst av karbondioksid fra røykgasser ved kraftstasjoner (for kull er denne kullforurensningsreduksjonen noen ganger kjent som "rent kull"). Et typisk nytt kullkraftverk på 1000 MW produserer rundt 6 millioner tonn karbondioksid årlig. Tilførsel av karbonfangst til eksisterende anlegg kan øke kostnadene ved energiproduksjon betydelig; skrubbekostnadene til side, vil et kullverk på 1000 MW kreve lagring av omtrent 50 millioner fat (7 900 000 m 3 ) karbondioksid i året. Skrubbing er imidlertid relativt rimelig når det legges til nye anlegg basert på kullgassifiseringsteknologi , hvor det anslås å øke energikostnadene for husholdninger i USA ved å bare bruke kullfyrte strømkilder fra 10 cent per kW · h til 12 cent.

Bygninger

Mjøstårnet , en av de høyeste tømmerbygningene, ved åpningen i 2019

Ifølge et internasjonalt team av tverrfaglige forskere i en studie fra 2020, har bredt bruk av massetre og deres erstatning for stål og betong i nye mellomstore byggeprosjekter i løpet av de neste tiårene potensial til å gjøre tømmerbygninger til et globalt karbon synke, da de lagrer karbondioksid som tas opp fra luften av trær som høstes og brukes som konstruert tømmer . Teamet bemerket det demografiske behovet for ny bybygging de neste tretti årene, og analyserte teamet fire scenarier for overgangen til massivtre, ny mellombygning. Forutsatt at virksomheten er som vanlig, ville bare 0,5% av nye bygninger over hele verden bli konstruert med tømmer innen 2050 (scenario 1). Dette kan drives opp til 10% (scenario 2) eller 50% (scenario 3), forutsatt at massetømmerproduksjon vil øke etter hvert som en materialrevolusjon erstatter sement og stål i bykonstruksjon med trevekter tilsvarende. Til slutt, hvis land med nåværende lavt industrialiseringsnivå, f.eks. Afrika, Oseania og deler av Asia, også ville gjøre overgangen til tømmer (inkludert bambus), så er til og med 90% tømmer innen 2050 (scenario 4) tenkelig. Dette kan resultere i lagring mellom 10 millioner tonn karbon per år i det laveste scenariet og nærmere 700 millioner tonn i det høyeste scenariet. Studien fant at dette potensialet kunne realiseres under to forhold. For det første må de høstede skogene forvaltes, styres og brukes på en bærekraftig måte. For det andre må tre fra revne tømmerbygninger gjenbrukes eller bevares på land i forskjellige former.

Karbonfangst

For tiden utføres fangst av karbondioksid i stor skala ved absorpsjon av karbondioksid på forskjellige aminbaserte løsningsmidler . Andre teknikker blir for tiden undersøkt, for eksempel trykksvingadsorpsjon , temperatursvingadsorpsjon , gasseparasjonsmembraner , kryogenikk og røykfangst .

I kullkraftverk er hovedalternativene for ettermontering av aminbaserte absorbere til eksisterende kraftstasjoner to nye teknologier: forbrenning av kombinert syklus og forbrenning av oksybrensel . Forgassing produserer først et " syngass " hovedsakelig av hydrogen og karbonmonoksid , som blir brent, med karbondioksid filtrert fra røykgassen. Forbrenning av oksygenbrensel brenner kullet i oksygen i stedet for luft , og produserer bare karbondioksid og vanndamp , som relativt enkelt skilles. Noen av forbrenningsproduktene må returneres til forbrenningskammeret, enten før eller etter separasjon, ellers ville temperaturene være for høye for turbinen.

Et annet langsiktig alternativ er karbonfangst direkte fra luften ved hjelp av hydroksider . Luften ville bokstavelig talt bli skrubbet av CO 2 -innholdet. Denne ideen gir et alternativ til ikke- karbonbaserte drivstoff for transportsektoren.

Eksempler på karbonbinding ved kullanlegg inkluderer omdannelse av karbon fra røykstabler til natron, for eksempel Luminant og Carbonfree Chemicals (tidligere Skyonic) og algebasert karbonfangst, omgå lagring ved å konvertere alger til drivstoff eller fôr.

Hav

En annen foreslått form for karbonbinding i havet er direkte injeksjon. I denne metoden pumpes karbondioksid direkte i vannet på dybden, og forventes å danne "innsjøer" av flytende CO 2 i bunnen. Eksperimenter utført på moderat til dypt vann (3503 600 meter (1 15011 810 fot)) indikerer at væsken CO 2 reagerer og danner solide CO 2 -klatrathydrater , som gradvis oppløses i vannet rundt.

Også denne metoden har potensielt farlige miljøkonsekvenser. Karbondioksydet reagerer med vann og danner karbonsyre , H 2 CO 3; Imidlertid forblir de fleste (så mye som 99%) som oppløst molekylært CO 2 . Likevekten ville uten tvil være ganske annerledes under høytrykksforholdene i dyphavet. I tillegg, hvis dype havbakterielle metanogener som reduserer karbondioksid skulle støte på karbondioksidvasken, kan nivåene av metangass øke, noe som fører til generering av en enda verre klimagass. De resulterende miljøeffektene på bentiske livsformer i de badypelagiske , abyssopelagiske og hadopelagiske sonene er ukjente. Selv om livet ser ut til å være ganske sparsomt i de dype havbassengene, kan energi og kjemiske effekter i disse dype bassengene ha vidtrekkende konsekvenser. Her trengs det mye mer arbeid for å definere omfanget av de potensielle problemene.

Kulllagring i eller under hav er kanskje ikke forenlig med konvensjonen om forebygging av marin forurensning ved dumping av avfall og annet materiale .

En annen metode for langvarig hav-baserte håndtering er å samle avling rest slik som maisstilker eller overflødig høyet i store baller av vektede biomasse og sette den i elvevifte områdene av dype hav bassenget . Hvis du slipper disse restene i alluviale vifter, vil det føre til at restene raskt blir begravet i silt på havbunnen, slik at biomassen blir kvittet i svært lang tid. Alluvial -fans finnes i alle verdens hav og hav hvor elvedelta faller utenfor kanten av kontinentalsokkelen, for eksempel Mississippi -alluvialviften i Mexicogulfen og alluvialviften i Nilen i Middelhavet . En ulempe ville imidlertid være en økning i aerobe bakterievekst på grunn av innføring av biomasse, noe som vil føre til mer konkurranse om oksygenressurser i dyphavet, i likhet med oksygenminimalsonen .

Geologisk binding

Metoden for geosekwestrering eller geologisk lagring innebærer å injisere karbondioksid direkte i underjordiske geologiske formasjoner. Fallende oljefelt , saltholdige vannførende lag , og utvinnbare kullførende lag er blitt foreslått som lagringssteder. Grotter og gamle gruver som ofte brukes til lagring av naturgass, blir ikke vurdert, på grunn av mangel på lagringssikkerhet.

CO 2 har blitt injisert i fallende oljefelt i mer enn 40 år, for å øke oljeutvinningen. Dette alternativet er attraktivt fordi lagringskostnadene oppveies av salg av ekstra olje som utvinnes. Vanligvis er 1015% ekstra utvinning av den opprinnelige oljen på plass mulig. Ytterligere fordeler er den eksisterende infrastrukturen og den geofysiske og geologiske informasjonen om oljefeltet som er tilgjengelig fra oljeleting. En annen fordel ved å injisere CO 2 i oljefelt er at CO 2 er løselig i olje. Oppløsning av CO 2 i olje senker oljens viskositet og reduserer grensesnittspenningen, noe som øker oljens mobilitet. Alle oljefelt har en geologisk barriere som forhindrer oljemigrasjon oppover. Siden mesteparten av olje og gass har vært på plass i millioner til titalls millioner år, kan uttømte olje- og gassreservoarer inneholde karbondioksid i årtusener. Identifiserte mulige problemer er de mange "lekkasjemulighetene" som gamle oljebrønner gir, behovet for høyt innsprøytningstrykk og forsuring som kan skade den geologiske barrieren. Andre ulemper med gamle oljefelt er deres begrensede geografiske fordeling og dybder, som krever høyt innsprøytningstrykk for sekvestrering. Under en dybde på omtrent 1000 m injiseres karbondioksid som et superkritisk væske, et materiale med tetthet av en væske, men viskositeten og diffusiviteten til en gass. Uutslippelige kullsømmer kan brukes til å lagre CO 2 , fordi CO 2 absorberer til kulloverflaten , noe som sikrer trygg langtidsoppbevaring. I prosessen frigjør den metan som tidligere var adsorbert til kulloverflaten og som kan gjenvinnes. Igjen kan salget av metan brukes til å oppveie kostnaden for CO 2 -lagring. Frigjøring eller forbrenning av metan vil selvfølgelig i det minste delvis oppveie det oppnådde sekvestreringsresultatet-bortsett fra når gassen får slippe ut i atmosfæren i betydelige mengder: metan har et 80 ganger høyere globalt oppvarmingspotensial enn CO 2 (i løpet av de første tjue år).

Saltvannsakvifere inneholder sterkt mineraliserte saltlaker og har så langt ikke blitt ansett for å være til fordel for mennesker, bortsett fra i noen få tilfeller der de har blitt brukt til lagring av kjemisk avfall. Deres fordeler inkluderer et stort potensielt lagringsvolum og relativt vanlig forekomst som reduserer avstanden som CO 2 må transporteres over. Den største ulempen med saltvannsvann er at det er relativt lite kjent om dem sammenlignet med oljefelt. En annen ulempe med saltvannsakviferer er at ettersom vannets saltholdighet øker, kan mindre CO 2 løses opp til vandig løsning. For å holde lagringskostnadene akseptable kan den geofysiske letingen være begrenset, noe som resulterer i større usikkerhet om strukturen til en gitt akvifer. I motsetning til lagring i oljefelt eller kullbed, vil ingen sideprodukter oppveie lagringskostnadene. Lekkasje av CO 2 tilbake til atmosfæren kan være et problem ved lagring av saltvann og akvifer. Gjeldende forskning viser imidlertid at flere fangstmekanismer immobiliserer CO 2 under jorden, noe som reduserer risikoen for lekkasje.

Et stort forskningsprosjekt som undersøker den geologiske bindingen av karbondioksid utføres for tiden på et oljefelt ved Weyburn i sørøstlige Saskatchewan . I Nordsjøen fjerner Norges Equinor naturgassplattform Sleipner karbondioksid ut av naturgassen med aminløsningsmidler og avhender dette karbondioksidet ved geologisk binding. Sleipner reduserer utslippene av karbondioksid med omtrent en million tonn i året. Kostnaden for geologisk binding er liten i forhold til de totale driftskostnadene. En av de første planlagte forsøkene på storskala binding av karbondioksid fjernet fra utslipp av kraftverk i oljefeltet i Miller ettersom reservene er oppbrukt av BP, ble ikke finansiert.

I oktober 2007 mottok Bureau of Economic Geology ved University of Texas i Austin en 10-årig underkontrakt på 38 millioner dollar for å gjennomføre det første intensivt overvåkte, langsiktige prosjektet i USA som studerte muligheten for å injisere et stort volum CO 2 for underjordisk lagring. Prosjektet er et forskningsprogram fra Southeast Regional Carbon Sequestration Partnership (SECARB) , finansiert av National Energy Technology Laboratory ved US Department of Energy (DOE) . Den SECARB Samarbeidet vil demonstrere CO 2 injeksjonshastighet og lagringskapasiteten i den Tuscaloosa - Woodbine geologisk system som strekker seg fra Texas til Florida. Fra høsten 2007 vil prosjektet injisere CO 2 med en hastighet på en million tonn per år, i opptil 1,5 år, i saltlake opp til 3000 fot under landoverflaten i nærheten av Cranfield oljefelt omtrent 15 miles ( 24 km) øst for Natchez, Mississippi . Eksperimentelt utstyr vil måle undergrunnens evne til å akseptere og beholde CO 2 .

Mineralsekvestrering

Mineralsekvestrering tar sikte på å fange karbon i form av faste karbonatsalter . Denne prosessen skjer sakte i naturen og er ansvarlig for avsetning og akkumulering av kalkstein over geologisk tid. Kolsyre i grunnvannet reagerer sakte med komplekse silikater for å oppløse kalsium , magnesium , alkalier og silika og etterlate rester av leiremineraler . Det oppløste kalsium og magnesium reagerer med bikarbonat for å utfelle kalsium og magnesiumkarbonater, en prosess som organismer bruker for å lage skall. Når organismer dør, blir skallene avsatt som sediment og til slutt blir de til kalkstein. Kalkstein har akkumulert seg over milliarder av år med geologisk tid og inneholder mye av jordens karbon. Pågående forskning tar sikte på å fremskynde lignende reaksjoner som involverer alkalikarbonater.

Flere serpentinittforekomster blir undersøkt som potensielt store CO 2 -lagringsvasker, for eksempel de som finnes i NSW, Australia, hvor det første mineralkarboniseringsprosjektprosjektet er i gang. Gunstig gjenbruk av magnesiumkarbonat fra denne prosessen kan gi råvarer til nye produkter utviklet for det bygde miljøet og landbruket uten å føre karbonet tilbake til atmosfæren og fungere som en karbonvaske.

En foreslått reaksjon er den av den olivinrike bergdunitten , eller dens hydratiserte ekvivalente serpentinitt med karbondioksid for å danne karbonatmineralet magnesitt , pluss silika og jernoksid ( magnetitt ).

Serpentinitt-sekvestrering foretrekkes på grunn av den ikke-giftige og stabile naturen til magnesiumkarbonat. De ideelle reaksjonene involverer magnesiumsluttkomponentene i olivinen (reaksjon 1) eller serpentin (reaksjon 2), sistnevnte stammer fra tidligere olivin ved hydrering og silisifisering (reaksjon 3). Tilstedeværelsen av jern i olivin eller serpentin reduserer effektiviteten ved binding, siden jernkomponentene i disse mineralene brytes ned til jernoksid og silika (reaksjon 4).

Serpentinittreaksjoner

Mg-olivinMg 2 SiO 4 + karbondioksid2CO 2 magnesitt 2MgCO 3 + silika SiO 2 + vann H to O

 

 

 

 

( Reaksjon 1 )

Serpentine Mg 3 [Si 2 O 5 (OH) 4 ] + karbondioksid3CO 2 magnesitt 3MgCO 3 + silika 2SiO 2 + vann 2H 2 O

 

 

 

 

( Reaksjon 2 )

Mg-olivin3 mg 2 SiO 4 + silika 2SiO 2 + vann 4H to O slange 2 mg 3 [Si 2 O 5 (OH) 4 ]

 

 

 

 

( Reaksjon 3 )

Fe-olivin3Fe 2 SiO 4 + vann 2H 2 O magnetitt 2Fe 3 O 4 + silika 3SiO 2 + hydrogen 2H 2

 

 

 

 

( Reaksjon 4 )

Zeolitiske imidazolatrammer

Zeolitic imidazolate-rammer er en metall-organisk rammeverk for karbondioksid som kan brukes til å holde industrielle utslipp av karbondioksid ute av atmosfæren .

Trender i vaskeytelse

En studie i 2009 fant at brøkdelen av fossile brenselutslipp som absorberes av havene kan ha gått ned med opptil 10% siden 2000, noe som indikerer at havbinding kan være sublinær. En annen studie fra 2009 fant at brøkdelen av CO
2
absorbert av terrestriske økosystemer og havene har ikke endret seg siden 1850, noe som indikerer uforminsket kapasitet.

En studie i 2020 fant at 32 spore brasilianske sesongmessige tropiske skoger fra Amazon gikk ned fra en karbonvaske til en karbonkilde i 2013 og konkluderer med at "det er nødvendig med politikk for å redusere utslipp av klimagasser og for å gjenopprette og beskytte tropiske sesongskoger".

Se også

Kilder

Definisjon av Free Cultural Works logo notext.svg Denne artikkelen inneholder tekst fra et gratis innholdsverk . Lisensiert under CC BY-SA 3.0 IGO Lisenserklæring/tillatelse på Wikimedia Commons . Tekst hentet fra Global Forest Resources Assessment 2020 Nøkkelfunn , FAO, FAO. For å lære hvordan du legger til åpen lisenstekst i Wikipedia-artikler, kan du se denne veiledningssiden . For informasjon om gjenbruk av tekst fra Wikipedia , se vilkårene for bruk .

Referanser

Eksterne linker

Opiniones de nuestros usuarios

Christian Nikolaisen

Noen ganger når du leter etter informasjon på internett om noe, finner du for lange artikler som insisterer på å snakke om ting som ikke interesserer deg. Jeg likte denne artikkelen om Kullvask fordi den går til poenget og snakker om akkurat det jeg vil, uten at gå seg vill i informasjon ubrukelig.

Anette Sletten

Det er alltid godt å lære. Takk for artikkelen om Kullvask.

Erik Sandberg

Oppføringen på Kullvask har vært veldig nyttig for meg.

Janne Solli

Språket ser gammelt ut, men informasjonen er pålitelig og generelt gir alt som skrives om Kullvask mye selvtillit.