Die Nutzung fossiler Brennstoffe wie Erdölderivate, Kohle und Erdgas zur Energieerzeugung hat Tonnen von Kohlendioxid (Kohlendioxid - CO2), die in die Atmosphäre freigesetzt werden. Aus diesem Grund ist das CO2 er wurde zum großen Bösewicht bei der Verstärkung des Treibhauseffekts, der zu einer globalen Erwärmung des Planeten führt, mit verheerenden Folgen.
Daher ist es dringend erforderlich, die CO-Emissionen zu reduzieren.2 für die Atmosphäre. Eine der Alternativen wäre die CO-Abscheidung2 von Industrien und Kraftwerken freigesetzt und unter der Erde vergraben, Prozess bekannt als Entführung. Abgesehen davon, dass es sich um ein sehr teures Verfahren handelt, besteht jedoch das Problem, dass dieses Kohlendioxid im Laufe der Zeit dazu neigt, durch die Poren und Spalten des Bodens aufzusteigen und in die Atmosphäre zurück zu entweichen.
Eine mögliche Lösung für diese Situation schlagen Forscher wie der Professor für Petroleum Engineering and Geosystems an der University of Texas, in Austin
, Steven L. Bryant, der das Groundwater Security Borders Center leitet und für ein industriefinanziertes Forschungsprogramm verantwortlich ist, das sich auf die CO-Speicherung konzentriert2 geologisch. In Ihrem Artikel mit dem Titel “Eine integrierte Lösung für Kohlenstoff“ und veröffentlicht in res wird gesehen Scientific American Brasilien, Nr. 139, Dezember 2013, Seiten 64-69, beschreibt er einen dieser Vorschläge, der im Wesentlichen besteht aus das CO. einfangen2 emittiert, bevor es in die Atmosphäre gelangt und in Sole aus dem Untergrund auflöst, die später wieder dem Meeresboden zugeführt wird.Dies ist möglich, denn wenn das CO2 wird in Wasser gelöst, es macht die Flüssigkeit dichter, im Gegensatz zu vielen Gasen. Somit würde das in der Sole gelöste Kohlendioxid dazu neigen zu sinken und nicht in die Atmosphäre entweichen, es würde sicherer unter der Erde gespeichert.
Die Auflösung von Kohlendioxid in Kochsalzlösung bei Umgebungstemperatur- und -druckbedingungen dauert jedoch lange. Daher wäre es notwendig, eine Bohrung zur unterirdischen Sole zu bohren, die unter hohen Temperaturen und unter hohem Druck steht, sie an die Oberfläche zu transportieren, zu verdichten, das CO. einzuspritzen2 und bringe es wieder in die U-Bahn zurück.
Die Etablierung dieses Verfahrens ist sehr teuer und wird als undurchführbar erachtet. Eine Idee zur Lösung dieses Problems wurde jedoch vom Professor für Erdöltechnik an der University of Texas in Austim vorgeschlagen. Gary Gope, die den Golf von Mexiko erforschen sollte, der tiefe Grundwasserleiter reich an gelöstem Methan hat. Die Lösung besteht darin, dieses Methan aus der Sole, dem Hauptbestandteil von Erdgas, zu extrahieren und zur Stromerzeugung zu nutzen. Um eine Vorstellung zu bekommen, haben einige Berechnungen bereits ergeben, dass die unterirdische Sole an der amerikanischen Küste des Golfs von Mexiko kann ein Sechstel der Gasemissionen speichern Kohlendioxid aus den USA produziert und kann dabei auch ein Sechstel des Erdgasbedarfs decken Eltern.
Rohre mit Erdgas (Methan), Öl und Wasser
Darüber hinaus könnte ein weiterer Aspekt die Kosten ausgleichen: Weniger als 64 km von der Erdoberfläche entfernt befindet sich eine Schicht namens Magma, deren Temperatur mit 6000 °C extrem hoch ist. So, Diese Grundwasserleiter sind heiß genug, um aus dem Untergrund gewonnene Sole zu einer guten Quelle für geothermische Energie zu machen. Die derzeit genutzte Geothermie basiert auf der Gewinnung des in den Stauseen erzeugten Dampfes aus Wasser und Dampf, der sogar in Kontakt mit dem Magma kocht, durch Rohre und Rohre angemessen. Dieser Dampf lässt Turbinenschaufeln rotieren und ein Generator wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um.
Geothermisches Kraftwerk
Somit ist die Kombination dieser drei Prozesse in einem einzigen System (Speichern von CO2 unter Tage, die Gewinnung von Methan aus der Sole und die Gewinnung von Erdwärme aus dieser Sole) wird zu einem wirtschaftlich tragfähigen Prozess, da er sich selbst trägt.
Um besser zu verstehen, wie dieser Prozess funktioniert, bei dem es sich um einen geschlossenen Kreislauf handelt, sehen Sie sich die folgende Tabelle an:
Schema des CO-Auflösungsverfahrens2 in unterirdischer Sole
1. Die tiefe Untergrundsole wird aufgefangen. Dank seiner Tiefe steht es unter hohem Druck und daher ist die Energie, um es an die Oberfläche zu bringen, sehr gering;
2. Diese Sole enthält gelöstes Methan, und wenn sie die Oberfläche erreicht, sinkt der Druck und ein Teil dieses Gases tritt aus. der Sole, die aufgefangen und über Pipelines transportiert werden, um als Energiequelle (Gas Natürlich);
3. Die Sole gelangt zu einem Wärmetauscher, wo sie einen Wasserkreislauf erwärmt, der an nahegelegene Gebäude geleitet wird. Diese geothermische Energie kann zur Erwärmung von Umgebungen, Wasser in Wohnungen und in Wärmetauschern verwendet werden, die in Klimaanlagen heiße Luft in kühle Luft umwandeln;
4. das CO2 es wird in die kalte Sole injiziert, wodurch mehr Methan austritt, und wird auch durch Pipelines transportiert, wodurch eine größere Menge an Erdgas gewonnen wird;
5. Die Sole mit dem CO2 gelöst und unter hohem Druck wieder in den Untergrund gepumpt, aus dem es entnommen wurde, und das Kohlendioxid wird dort dauerhaft gespeichert.
Beim Verpressen großer Flüssigkeitsmengen in den Untergrund besteht Erdbebengefahr. Bei diesem Verfahren wird jedoch gleichzeitig mit der Soleeinspritzung auch Sole entfernt, so dass ein solches Risiko nicht besteht. Es erfordert auch eine sehr sorgfältige Konstruktion und einen sehr sorgfältigen Betrieb, um ein Austreten von Methan zu verhindern.
Diese Ideen befinden sich noch in der Entwicklung, aber es ist bekannt, dass zum Bau aller notwendigen Apparate für a System wie dieses würde Zeit und Kosten in Anspruch nehmen, die an die Verbraucher von Elektrizität. Aber jede andere Maßnahme, um die CO-Emissionen deutlich zu reduzieren2 in die Atmosphäre wäre auch kostspielig und zeitaufwendig. Es bleibt abzuwarten, ob diese Sole-Sequestrierungstechnik tatsächlich so funktioniert, wie sie in der Theorie zu funktionieren scheint.
Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/possivel-solucao-para-reduzir-as-emissoes-co2.htm