השימוש בדלקים מאובנים, כמו נגזרות נפט, פחם וגז טבעי, לייצור אנרגיה ייצר טונות של פחמן דו חמצני (פחמן דו חמצני - CO2) שמשתחררים לאטמוספרה. מסיבה זו, ה- CO2 הוא הפך לנבל הגדול בהתעצמות אפקט החממה, המוביל להתחממות כדור הארץ, עם השלכות שעלולות להיות הרסניות.
לפיכך, יש צורך דחוף בהפחתת פליטת CO.2 לאווירה. אחת החלופות תהיה לכידת CO2 משוחררים על ידי תעשיות ותחנות כוח וקוברים אותו מתחת לאדמה, תהליך המכונה חֲטִיפָה. עם זאת, בנוסף להיותו תהליך יקר מאוד, קיימת הבעיה שלאורך זמן פחמן דו-חמצני זה נוטה לעלות דרך נקבוביות וסדקי האדמה ולברוח חזרה לאטמוספרה.
פתרון אפשרי למצב זה מוצע על ידי חוקרים כמו הפרופסור להנדסת נפט ומערכות גיא באוניברסיטת טקסס, באוסטין, סטיבן ל. בראיינט, המנהל את מרכז גבולות הביטחון למי תהום ואחראי על תוכנית מחקר במימון התעשייה המתמקדת באחסון CO2 גֵאוֹלוֹגִי. במאמר שלך שכותרתו “פיתרון משולב לפחמן " ופורסם ב רזה נראה ברזיל המדעית האמריקאית, מס '139, דצמבר 2013, עמ' 64-69, הוא מתאר את אחת ההצעות הללו שבסיסה מורכבת לתפוס את CO2 נפלט לפני שהוא נכנס לאטמוספרה וממיס אותו בתמלחות שנלכדו מהקרקע, שמוחזרת אחר כך לקרקעית האוקיאנוס.
זה אפשרי מכיוון שכאשר ה- CO2 מומס במים, הוא הופך את הנוזל צפוף יותרבניגוד למה שקורה עם גזים רבים. לפיכך, הפחמן הדו חמצני המומס בתמלחת נוטה לשקוע ולא יימלט לאטמוספירה, הוא יאוחסן בצורה בטוחה יותר מתחת לאדמה.
עם זאת, הפירוק של פחמן דו חמצני בתמלחת בטמפרטורת הסביבה ובתנאי לחץ לוקח זמן רב. לכן יהיה צורך לקדוח באר למלחחת התת קרקעית הנמצאת בטמפרטורות גבוהות ובלחץ גבוה, להעביר אותה אל פני השטח, לדחוס אותה, להזריק את CO2 ולהשיב אותו שוב למחתרת.
הקמת התהליך הזה יקרה מאוד ונחשבת לבלתי ניתנת לביצוע. עם זאת, הרעיון לפתור בעיה זו הוצע על ידי הפרופסור להנדסת נפט באוניברסיטת טקסס באוסטים, גארי גופ, שהיה אמור לחקור את מפרץ מקסיקו, שיש בו אקוויפרים עמוקים עשירים במתאן מומס. הפיתרון הוא להפיק מתאן זה מהמלוח, שהוא המרכיב העיקרי של הגז הטבעי, ולהשתמש בו לייצור חשמל. כדי לקבל מושג, כמה חישובים כבר הצביעו על כך התמלחת התת קרקעית בחוף האמריקני של מפרץ מקסיקו מסוגלת לאגור שישית מפליטת הגז פחמן דו חמצני המיוצר על ידי ארצות הברית ובמקביל, יכול גם לענות על שישית מהביקוש לגז טבעי בכך הורים.
צינורות עם גז טבעי (מתאן), נפט ומים
בנוסף, היבט אחד נוסף יכול לקזז את ההוצאות: פחות מ- 64 ק"מ משטח כדור הארץ יש שכבה הנקראת מגמה, שהטמפרטורה שלה גבוהה במיוחד ומגיעה ל 6000 מעלות צלזיוס. לכן, האקוויפרים האלה חמים מספיק כדי להפוך את המלח שנלכד מתחת לאדמה למקור טוב של אנרגיה גיאותרמית. האנרגיה הגיאותרמית המשמשת כיום מבוססת על לכידת הקיטור שנוצר במאגרים של מים ואדים שאף רותחים במגע עם המאגמה, דרך צינורות וצינורות מתאים. קיטור זה גורם להבי טורבינות להסתובב, וגנרטור הופך אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית.
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
תחנת כוח גיאותרמית
לפיכך, השילוב במערכת אחת משלושת התהליכים הללו (אחסן CO2 מתחת לאדמה, הפקת מתאן מהמלוח וקבלת חימום גיאותרמי מאותו מלח) הופכת לתהליך משתלם מבחינה כלכלית, מכיוון שהוא מקיים בעצמו.
כדי להבין טוב יותר כיצד פועל תהליך זה, שהוא מעגל סגור, עיין בטבלה שלהלן:
תוכנית הפירוק של CO2 בתמלחת תת קרקעית
1. המלח התת קרקעי העמוק נלכד. בזכות עומקו, הוא נמצא בלחץ גבוה ולכן האנרגיה להביאו אל פני השטח קטנה מאוד;
2. תמלחת זו מכילה מתאן מומס, וכשהוא מגיע לפני השטח הלחץ פוחת וחלק מגז זה יוצא. של המלח, נלכד ומועבר בצינור שישמש כמקור אנרגיה (גז טִבעִי);
3. התמלחת עוברת למחליף חום, שם היא מחממת מעגל מים, הנשלח לבניינים סמוכים. אנרגיה גיאותרמית זו יכולה לשמש לחימום סביבות, מים בבתים ומחליפי חום הממירים אוויר חם לאוויר קר במזגנים;
4. CO2 הוא מוזרק לתמלחת הקרה, מה שגורם לצאת יותר מתאן ממנו והוא מובל גם על ידי צינורות, ומקבל כמות גדולה יותר של גז טבעי;
5. המלח המכיל CO2 מומס ובלחץ גבוה הוא נשאב שוב לאדמה שממנה נלקח, והפחמן הדו חמצני מאוחסן שם לצמיתות.
כאשר מזריקים כמויות גדולות של נוזלים מתחת לאדמה, קיימת סכנה לרעידות אדמה. עם זאת, בתהליך זה, במקביל למזריקת מלח, מוסרים גם מלח, כך שאין סיכון כזה. זה גם דורש בנייה והפעלה זהירים מאוד כדי למנוע דליפת מתאן.
רעיונות אלה עדיין בפיתוח, אך ידוע כי בניית כל המנגנונים הדרושים עבור א מערכת כזו, זה ייקח זמן ועלויות שניתן להעביר לצרכנים של חַשְׁמַל. אבל כל צעד אחר להפחתה משמעותית של פליטת CO2 לאווירה יהיה גם יקר וגוזל זמן. נותר לראות האם טכניקה זו של סיליקון תמלחות אכן עובדת כפי שנראה שהיא עובדת בתיאוריה.
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
