Kohlenstoffabscheidung und -speicherung fossiler Brennstoffgase

Der Prozess der Kohlenstoffabscheidung und -speicherungumfasst eine Reihe sogenannter “kohlenstoffarmer” Technologien und Systeme, die darauf abzielen, die schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe zu reduzieren.

Wie der Name schon sagt, besteht die Idee hinter der CO2-Abscheidung darin, diese Emissionen abzufangen und zu speichern, bevor sie die Möglichkeit haben, die Umwelt zu schädigen eine sauberere Technologie. Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) bieten sich neben Technologien für erneuerbare Energien als Mittel zur Bekämpfung des Klimawandels an.

Die Umweltauswirkungen von mit Kohlenstaub befeuerten Kraftwerken sind bekannt, aber angesichts der bereits bestehenden Mitverbrennung, sauberer Kohletechnologie, Nachverbrennung und Kraftwerken mit reduzierter CO2-Abscheidung besteht für viele die Notwendigkeit, Kohlenstoffemissionen tief im Untergrund abzuscheiden und zu speichern Jahrzehnte kommen.

Kohlenstoffabscheidung und -speicherung

Wir alle wissen, dass Kohlendioxid (CO2) ein unvermeidbares Nebenprodukt bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe ist. Kohlendioxid ist ein schädliches Treibhausgas mit der offensichtlichsten Auswirkung von CO2-Emissionen in der globalen Erwärmung.

Die Auswirkungen, die sich aus der Freisetzung von Millionen Tonnen CO2 in die Umwelt ergeben, müssen ebenso wie die Atmosphäre sorgfältig kontrolliert werden ist kein riesiges Reservoir, das groß genug ist, um alle CO2-Emissionen aufzunehmen, die aus welchen Quellen auch immer entstehen.

Ein Teil der Kohlendioxid (CO2)-Emissionen wird bereits aus dem Kohle-Syngas (Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff) abgeschieden, das durch chemische Prozesse aus dem Rauch von Öl- und Gasfeldern gewonnen wird. Da Erdgas jedoch eine sehr begrenzte und endliche Ressource ist, die wir nicht einfach durch ölbasierte Energieerzeugung ersetzen können, werden jetzt bessere und sauberere Methoden zur Verbrennung von Kohle in Betracht gezogen, um die Lichter am Laufen zu halten.

Heute werden überall auf der Welt erneuerbare und grüne Energiequellen installiert, um eine sauberere und grünere Zukunft zu schaffen. Auch in der mittel- bis langfristigen Zukunft (zehn Jahre) werden fossile Energiequellen weiterhin den größten Teil des weltweiten Energiebedarfs decken. Aber um diese schädlichen Treibhausgas-CO2-Emissionen bis 2050 zu reduzieren, müssen weltweit mehr Projekte zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) durchgeführt werden.

Während die Energieerzeugung aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe größtenteils durch verschiedene sogenannte kohlenstoffarme oder kohlenstofffreie alternative Energietechnologien wie Photovoltaik, Windturbinen, Solarenergie, Kernkraft usw. ersetzt werden kann, müssen andere saubere Lösungen gefunden werden, um sie zu finden den Einsatz von fossilen Brennstoffen als Kraftstoff Nr. 1 ersetzen.

Aber den Kohlenstoff aus den verbrannten Gasen und Schornsteinabgasen eines Kraftwerks abzusaugen und ihn tief unter der Erde zu speichern, hat an sich schon erhebliche Energiekosten. Neben den Kosten, die mit der Nachrüstung von Kohlenstoffabscheidungssystemen verbunden sind, können Kraftwerke, die Kohle mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) betreiben, die erzeugte Energiemenge reduzieren und ihre Kosten für den Verbraucher erhöhen. Daher ist es notwendig, einen sicheren und dauerhaften Weg zu finden, CO2-Emissionen zu speichern, ohne dabei große Mengen an Energie investieren zu müssen.

Carbon Capture the Natural Way

Die weitere Verwendung fossiler Brennstoffe zur Energieerzeugung könnte akzeptabler sein, wenn sich Verfahren zur Abscheidung des Kohlendioxids direkt aus der Atmosphäre als praktikable und praktische Lösung erweisen. Die Fähigkeit von Pflanzen und Blumen, durch Nutzung der Photosynthese Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen, ist seit Jahrzehnten weithin bekannt und könnte die Möglichkeit eröffnen, den Klimawandel zu reduzieren, während die derzeitige Infrastruktur intakt bleibt.

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Die natürliche Nutzung von Bioenergie- und Biomassetechnologien in Kombination mit Kohlenstoffabscheidungs- und -speichersystemen könnte zu einer Verlangsamung des Anstiegs der CO2-Konzentration in der Atmosphäre führen.

Während solche Ideen zur Kohlenstoffabscheidung aus Luft und Boden mit Pflanzen, Bäumen und Böden möglich sind, wird der Kohlenstoff in diesen nur vorübergehend gespeichert. Da Biomasse fossile Brennstoffe ersetzen und zur Erzeugung von mehr Biokraftstoff verwendet werden kann, muss die Wiederverwendung von Kohlenstoff aus Biomasse und anderen organischen Stoffen bei der Verbrennung besser verstanden werden.

Landnutzung zur Bindung (d. h. Kohlenstoffabscheidung und -speicherung) des atmosphärischen Kohlendioxids in Pflanzen, Pflanzen sterben ab und ihre Strukturen gelangen in den Boden, wobei sie durch die Wirkung der Mikroorganismen im Boden abgebaut werden, die dann wiederum den gebundenen Kohlenstoff freisetzen Kohlendioxid zurück in die Atmosphäre. Auch der natürliche Kreislauf des Bodens, vorhandenes Kohlendioxid kann sich im Regenwasser auflösen und Kohlensäure bilden, die den pH-Wert des Bodens verändern und das Pflanzenwachstum beeinträchtigen kann.

Wenn Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung auf Biomasse- und Mitverbrennungsanlagen angewendet werden, könnte die Abscheidung dieses Kohlenstoffs zu einer Nettoreduzierung der Treibhausgasemissionen führen, wodurch der relative Vorteil erneuerbarer Energien erheblich verringert wird.

Nachhaltige Nutzung von Biomasse Energie könnte CO2-neutral sein, da das bei der Verbrennung von Biomasse entstehende CO2 durch die vorherige Absorption des Kohlendioxids aus der Atmosphäre durch Photosynthese beim Anbau der Biomasse ausgeglichen werden sollte. Wenn das erzeugte Kohlendioxid nicht direkt in die Atmosphäre freigesetzt, sondern eingefangen und vergraben wird, könnte die Möglichkeit negativer Emissionen geschaffen werden.

Tutorial-Zusammenfassung

Wir haben hier gesehen, dass die „Kohlenstoffabscheidung“, genauer gesagt die Kohlendioxidabscheidung und -speicherung von Gasen fossiler Brennstoffe, der Schlüssel zur langfristigen nachhaltigen Nutzung der traditionellen Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen ist. Die Kohlenstoffbindung könnte zu einer Nettoreduzierung der Treibhausgasemissionen führen, wodurch die relativen Vorteile erneuerbarer Energien in Bezug auf Kohlenstoff- und Energieeinsparungen erheblich verringert würden.

Die Schaffung künstlicher Kohlenstoffspeicheranlagen, entweder durch Speicherung von Kohlenstoff in Pflanzen und Böden oder durch tiefe Vergrabung des Kohlenstoffs, der aus der Verbrennung von Biomasseanlagen anstelle von fossilen Brennstoffen gewonnen wird, muss noch besser untersucht werden.

Fossiler Brennstoff Energie in Kombination mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung kann es uns ermöglichen, fossile Brennstoffe bis weit in die Zukunft hinein zu nutzen und zu verbrennen, indem das schädliche Kohlendioxid (CO2) gesammelt und für lange Zeit sicher in geeigneten geologischen Formationen unter der Erde gespeichert wird Begriff, wie wir jetzt nuklearen und radioaktiven Abfall lagern.

Aber letztendlich sind Technologien für erneuerbare Energien, darunter insbesondere Solar-Photovoltaik, Windenergie, Wasserkraft und Gezeitenenergieerzeugung, der Weg zur Verringerung des Treibhauseffekts Gasemissionen.

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