Использование ископаемых видов топлива, таких как нефтепродукты, уголь и природный газ, для выработки энергии привело к образованию тонны двуокиси углерода (двуокиси углерода - CO2), которые выбрасываются в атмосферу. По этой причине CO2 он стал главным злодеем в усилении парникового эффекта, который приводит к глобальному потеплению на планете с последствиями, которые могут быть разрушительными.
Таким образом, существует острая необходимость в сокращении выбросов CO.2 для атмосферы. Одна из альтернатив - Улавливание CO2 выпущен промышленностью и электростанциями и закопан под землей, процесс, известный как похищение. Однако, помимо того, что это очень дорогостоящий процесс, существует проблема, заключающаяся в том, что со временем этот углекислый газ имеет тенденцию подниматься через поры и трещины почвы и уходить обратно в атмосферу.
Возможное решение этой ситуации предлагается такими исследователями, как профессор нефтяной инженерии и геосистем Техасского университета, в Остине, Стивен Л. Брайант
, который руководит пограничным центром безопасности подземных вод и отвечает за финансируемую отраслью исследовательскую программу, которая фокусируется на хранении CO.2 геологический. В вашей статье под названием “Комплексное решение для углерода » и опубликовано в рэто видно Scientific American Brazil, No. 139, December 2013, стр. 64-69, он описывает одно из этих предложений, которое в основном состоит из захватить CO2 испускается до того, как он уходит в атмосферу, и растворяется в рассоле, захваченном из недр, который позже возвращается на дно океана.Это возможно, потому что когда CO2 растворяется в воде, делает жидкость плотнеев отличие от того, что происходит со многими газами. Таким образом, углекислый газ, растворенный в рассоле, будет иметь тенденцию тонуть и не попадет в атмосферу, а будет более надежно храниться под землей.
Однако растворение диоксида углерода в рассоле при температуре и давлении окружающей среды занимает много времени. Следовательно, необходимо пробурить скважину до подземного рассола, который находится при высоких температурах и под высоким давлением, вывести его на поверхность, сжать его, закачать CO.2 и снова верните его в метро.
Налаживание этого процесса очень дорого и считается нецелесообразным. Однако идея решить эту проблему была предложена профессором нефтяной инженерии Техасского университета в Остиме, Гэри Гоуп, который должен был исследовать Мексиканский залив, имеющий глубокие водоносные горизонты, богатые растворенным метаном. Решение состоит в том, чтобы извлечь этот метан из рассола, который является основным компонентом природного газа, и использовать его для выработки электроэнергии. Чтобы получить представление, некоторые расчеты уже показали, что Подземный рассол на американском побережье Мексиканского залива способен удерживать шестую часть выбросов газа. углекислый газ, производимый в Соединенных Штатах, и в то же время может удовлетворить одну шестую потребности в природном газе этой страны. родители.
Трубы с природным газом (метаном), нефтью и водой
Кроме того, еще один аспект может компенсировать расходы: менее чем в 64 км от поверхности Земли находится слой, называемый магмой, температура которого чрезвычайно высока, достигая 6000 ° C. Таким образом, Эти водоносные горизонты достаточно горячие, чтобы рассол, захваченный из-под земли, стал хорошим источником геотермальной энергии. Используемая в настоящее время геотермальная энергия основана на улавливании пара, образующегося в резервуарах. воды и пара, которые даже закипают при контакте с магмой через трубы и трубы соответствующий. Этот пар заставляет вращаться лопатки турбины, а генератор преобразует механическую энергию в электрическую.
Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)
Геотермальная электростанция
Таким образом, сочетание в единой системе этих трех процессов (хранилище СО2 под землей, извлечение метана из рассола и получение геотермального тепла из этого рассола) становится экономически жизнеспособным процессом, поскольку он является самодостаточным.
Чтобы лучше понять, как работает этот процесс, который представляет собой замкнутый контур, см. Таблицу ниже:
Схема процесса растворения CO2 в подземной рассоле
1. Улавливается глубокая подпочвенная рапа. Благодаря своей глубине он находится под высоким давлением, поэтому энергия, необходимая для его выхода на поверхность, очень мала;
2. Этот рассол содержит растворенный метан, и когда он достигает поверхности, давление падает, и часть этого газа выходит наружу. рассола, улавливаемого и транспортируемого по трубопроводу для использования в качестве источника энергии (газ Естественный);
3. Рассол поступает в теплообменник, где нагревает водяной контур, который направляется в близлежащие здания. Эту геотермальную энергию можно использовать для обогрева окружающей среды, воды в домах и в теплообменниках, которые преобразуют горячий воздух в холодный в кондиционерах;
4. сотрудничество2 он закачивается в холодный рассол, что приводит к выходу из него большего количества метана, а также разносится по трубопроводам, получая большее количество природного газа;
5. Рассол, содержащий CO2 растворяется и под высоким давлением снова перекачивается в грунт, из которого он был взят, и углекислый газ сохраняется там постоянно.
При закачке под землю больших объемов жидкости существует опасность землетрясений. Однако в этом процессе, одновременно с закачкой рассола, рассол также удаляется, поэтому такого риска нет. Это также требует очень осторожного строительства и эксплуатации, чтобы предотвратить утечку метана.
Эти идеи все еще находятся в стадии разработки, но известно, что для создания всей необходимой аппаратуры такой системы, потребуется время и затраты, которые можно переложить на потребителей электричество. Но любые другие меры по значительному снижению выбросов CO.2 попадание в атмосферу также было бы дорогостоящим и трудоемким. Еще неизвестно, действительно ли этот метод секвестрации рассола работает так, как кажется, работает в теории.
Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет
