Použitie fosílnych palív, ako sú ropné deriváty, uhlie a zemný plyn, na výrobu energie prinieslo tony oxidu uhličitého (oxid uhličitý - CO2), ktoré sa uvoľňujú do atmosféry. Z tohto dôvodu CO2 stal sa veľkým záporákom pri zintenzívňovaní skleníkového efektu, ktorý vedie ku globálnemu otepľovaniu planéty s následkami, ktoré môžu byť zničujúce.
Existuje teda urgentná potreba znížiť emisie CO.2 pre atmosféru. Jednou z alternatív by bola Zachytávanie CO2 uvoľnené priemyselnými a elektrárenskými spoločnosťami a zakopaním do podzemia, proces známy ako únos. Okrem toho, že je to veľmi nákladný proces, existuje problém, že tento oxid uhličitý má v priebehu času tendenciu stúpať cez póry a trhliny pôdy a unikať späť do atmosféry.
Možné riešenie tejto situácie navrhujú vedci ako profesor ropného inžinierstva a geosystémov na Texaskej univerzite, v Austine, Steven L. Bryant, ktorý riadi Stredisko hraníc s bezpečnosťou podzemných vôd a je zodpovedný za priemyselný výskumný program zameraný na ukladanie CO
2 geologický. Vo vašom článku s názvom “Integrované riešenie pre uhlík “ a publikované v rje to vidno Scientific American Brazília, Č. 139, december 2013, strany 64 - 69, opisuje jeden z týchto návrhov, ktorý v podstate obsahuje zachytiť CO2 emitovaný predtým, ako prejde do atmosféry, a rozpustí ju v slanom náleve zachytenom z podložia, ktoré sa neskôr vráti na oceánske dno.Je to možné, pretože keď CO2 sa rozpustí vo vode, vytvorí sa z nej tekutina hustejšie, na rozdiel od toho, čo sa stane s mnohými plynmi. Oxid uhličitý rozpustený v soľnom roztoku by teda mal tendenciu klesať a neunikal by do atmosféry, bol by bezpečnejšie uložený v podzemí.
Rozpúšťanie oxidu uhličitého v soľanke za podmienok okolia a tlaku však trvá dlho. Preto by bolo potrebné vyvŕtať do podzemnej soľanky studňu, ktorá je pri vysokých teplotách a pod vysokým tlakom, dopraviť ju na povrch, stlačiť, vstreknúť CO2 a vrátiť ho späť do podzemia.
Zavedenie tohto procesu je veľmi nákladné a považuje sa za nerealizovateľné. Myšlienku riešenia tohto problému však navrhol profesor ropného inžinierstva na Texaskej univerzite v Austime, Gary Gope, ktorá mala preskúmať Mexický záliv, ktorý má hlboké zvodnené vrstvy bohaté na rozpustený metán. Riešením je extrakcia tohto metánu zo soľanky, ktorá je hlavnou zložkou zemného plynu, a jeho použitie na výrobu elektriny. Pre predstavu, niektoré výpočty to už naznačili podzemná soľanka na americkom pobreží Mexického zálivu je schopná ukladať šestinu emisií plynov oxid uhličitý vyprodukovaný Spojenými štátmi a súčasne môže uspokojiť aj šestinu dopytu po zemnom plyne rodičov.
Rúry na zemný plyn (metán), ropu a vodu
Okrem toho by náklady mohol vyrovnať ešte jeden aspekt: necelých 64 km od zemského povrchu sa nachádza vrstva zvaná magma, ktorej teplota je extrémne vysoká a dosahuje 6 000 ° C. Teda tieto zvodnené vrstvy sú dostatočne horúce na to, aby sa soľanka zachytená z podzemia stala dobrým zdrojom geotermálnej energie. V súčasnosti používaná geotermálna energia je založená na zachytávaní pary generovanej v zásobníkoch vody a pary, ktorá dokonca vrie pri kontakte s magmou cez trubice a potrubia vhodné. Táto para spôsobuje rotáciu lopatiek turbíny a generátor premieňa mechanickú energiu na elektrickú.
Geotermálna elektráreň
Teda kombinácia týchto troch procesov v jednom systéme (ukladanie CO2 v podzemí, extrakcia metánu zo soľanky a získanie geotermálneho ohrevu z tejto soľanky) sa stáva ekonomicky životaschopným procesom, pretože je sebestačný.
Ak chcete lepšie pochopiť, ako tento proces funguje, čo je uzavretý obvod, pozrite si nasledujúcu tabuľku:
Schéma procesu rozpúšťania CO2 v podzemnom slanom náleve
1. Zachytáva sa hlboký podložný soľný roztok. Vďaka svojej hĺbke je pod vysokým tlakom, a preto je energia na jeho vynesenie na povrch veľmi malá;
2. Táto soľanka obsahuje rozpustený metán, a keď sa dostane na povrch, tlak poklesne a časť tohto plynu vyjde. soľanky, ktorá sa zachytáva a prepravuje potrubím, aby sa mohla použiť ako zdroj energie (plyn Prírodné);
3. Soľanka ide do výmenníka tepla, kde ohrieva vodný okruh, ktorý sa privádza do blízkych budov. Táto geotermálna energia sa môže použiť na vykurovanie prostredia, vody v domácnostiach a vo výmenníkoch tepla, ktoré premieňajú horúci vzduch na studený vzduch v klimatizačných zariadeniach;
4. CO2 vstrekuje sa do studenej soľanky, čo spôsobuje, že z nej vyteká viac metánu, a odvádza sa tiež potrubím, pri ktorom sa získava väčšie množstvo zemného plynu;
5. Soľanka obsahujúca CO2 rozpustený a pod vysokým tlakom sa znovu odčerpá do podložia, z ktorého bol odobratý, a oxid uhličitý sa tam trvale uloží.
Pri vstrekovaní veľkého množstva kvapaliny do podzemia hrozí zemetrasenie. Avšak v tomto procese sa súčasne s injektovaním soľanky odstráni aj soľanka, takže také riziko nehrozí. Vyžaduje tiež veľmi opatrnú konštrukciu a prevádzku, aby sa zabránilo úniku metánu.
Tieto myšlienky sú stále vo vývoji, ale je známe, že na vybudovanie všetkých potrebných prístrojov pre a systému, ako je tento, by si vyžadovalo čas a náklady, ktoré by mohli byť prenesené na spotrebiteľov systému elektrina. Ale akékoľvek iné opatrenie na výrazné zníženie emisií CO2 do atmosféry by bolo tiež nákladné a časovo náročné. Zostáva zistiť, či táto technika sekvestrácie soľanky skutočne funguje, ako sa zdá, teoreticky.
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/possivel-solucao-para-reduzir-as-emissoes-co2.htm