-Từ giữa những năm 1990, BGS đã nghiên cứu cách carbon dioxide (CO 2 ) có thể được lưu trữ trong đá dưới lòng đất. Thu hỏi và lưu trữ carbon (CCS) là một cách mà Anh và thế giới có thể duy trì sản xuất công nghiệp và tăng trưởng kinh tế đồng thời giảm lượng khí thải.
IL. Định nghĩa:
-Các lựa chọn khác nhau để cố gắng giảm lượng khí thải CO 2 tổng thê đang được nghiên cứu, nhưng cách chính để giảm lượng khí thải CO 2 từ các nguồn công nghiệp lớn được gọi là thu hồi và lưu trữ carbon, hay CCS. CCS liên quan đến việc thu giữ carbon dioxide (CO 2 ) tai các nguồn phát thải, vận chuyên và sau đó lưu trữ hoặc chôn cất ở một vị trí sâu, thích hợp dưới lòng đất. CCS cũng có thể có nghĩa là loại bỏ CO 2 trực tiếp hoặc gián tiếp khỏi khí quyền. Có 3 phương thức:
1. Hấp thụ Cacbon dioxide:
-CO 2 có thể được thu giữ từ các nguồn lớn, chẳng hạn như nhà máy điện, cơ sở xg ly
khí tự nhiên và một số quy trình công nghiệp. Chụp từ bầu không khí mở cũng có thé.
25
-Khi nhiên liệu hóa thạch bị đốt cháy tại các nhà máy điện, có ba kỹ thuật đề loại bỏ
hoặc làm sạch' CO 2 :
® Sau khi đốt cháy: Trong quá trình này, CO 2 được loại bỏ sau khi đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. CO 2 được thu g1ữ ('đã lọc') từ khí thải (hoặc khói thải). Đây là phương pháp sb được áp dụng cho hầu hết các nhà máy điện thông thường vì nó có thê được trang bị lại. Công nghệ này đã được hiểu rõ và hiện đang được sg dụng trong các ứng dụng công nghiệp khác.
® Đốt trước: Kỹ thuật này bẫy CO2 trước khi đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Đầu
tiên, nhiên liệu hóa thạch được đốt cháy một phần trong 'bộ khí hóa' để tạo thành khí tông hợp. CO 2 có thể được thu giữ từ dòng khí thải tương đối tính khiết này.
Quá trình này cùng tạo ra hydro, có thé duoc tach ra va se dụng làm nhiên liệu.
Đốt trước được sứ dụng trong sản xuất phõn bún, nhiờn liệu khớ húa học và sản xuất điện. Đó là một lựa chọn rẻ hơn so với đốt sau nhưng không thé trang bị lại cho các nhà máy điện cũ.
® Đốt nhiên liệu oxy: Trong quá trình đốt cháy nhiên liệu oxy, nhiên liệu hóa thạch được đốt cháy trone oxy thay vì không khí. Khí thải thu được bao gồm chủ yếu là CO 2 và hơi nước. Nước ngưng tụ thông qua quá trình làm mát và kết quả là CO 2 sân như tinh khiết có thê được vận chuyên và lưu trữ. Các quy trình của nhà máy điện dựa trên quá trình đốt cháy nhiên liệu oxy đôi khi được gọi là 'không phát thai' vi gan nhu toan b6 CO 2 duoc thu giữ. Có thé một số CO 2_ sb hòa tan trong nước neưng tụ, vì vậy nước có thé phải được xe lý thêm. Mặc dù đây có thé la phương pháp hiệu quả nhất trong ba phương pháp, nhưng quá trình đốt cháy oxy ban dau rat tôn năng lượng.
26
Hình 26 :Nhà máy đốt nhiên liệu oxy tại Schwarze Puinpe, Đức. Than non và than cứng được đối cháy trong hỗn hợp oxy và CO2 tuân hoàn, cũng chứa hơi nước. Khi thải được xử lý và
các hạt oxit lưu huỳnh và các chất gây ô nhiễm khác được loại bỏ. Cuối cùng, nước được 1gưng tụ về CO2 đậm đặc được nén thành chất long. N; Quon: © SPBer / Wikimedia Commons
® Sản xuất hydro: Một cách khác để siảm lượng khí thải CO 2 vào khí quyền ở một số khu vực, chẳng hạn như xe chở hàng nặng, nơi năng lượng điện chạy bằng pm không phủ hợp, và xe lga, hệ thông sưới trong nhà và bếp gas, là chuyển đổi thành hydro.Mặc dù hydro được sản xuất bởi một quá trình gọi là điện phân nước sg dụng năng lượng tái tạo có lượng khí thải CO 2 rất thấp , nhưng hiện tại nó rất đắt.
Một lựa chọn rẻ hơn và hoàn thiện hơn đề cho phép bắt đầu quá trình chuyên đổi thành hydro là sản xuất hydro từ khí tự nhiên. Quá trình này được gọi là quá trình cải cách metan. Tuy nhiên, CO 2 được tạo ra trong quá trình cải cách cũng phải được thu ứ1ữ và lưu trữ
® Chụp không khí trực tiếp: Có thể thu CO 2 trực tiếp từ bầu khí quyên mở,
nhưng điều này vẫn đang được nghiên cứu. Năng lượng ước tính cần thiết cho việc thu ứiữ khụng khớ chỉ nhiều hơn một chỳt so với năng lượng thu được từ cỏc nguồn phát thải lớn. Chi phí cũng có thê cao hơn, nhưng có thé kha thi dé xg ly khi thải từ các nguồn khuếch tán.
2. Vận chuyền khí Cacbonic
27
-CO 2 sau khi thu hồi phải được vận chuyên đến nơi lưu trữ phù hợp. Bơm nó qua đường ống là hình thức vận chuyên rẻ nhất và là một công nghệ nỗi tiếng và đáng tin cậy.
-Có 5800 km đường ông CO 2_ ở Hoa Ky van chuyên CO 2 đến các mỏ sản xuất dầu,
nơi CO 2 được bơm vảo để giúp sản xuất nhiều dầu hơn. Quá trình này được gọi là thu hỗồi dầu tăng cường hoặc EOR.
-Tuy nhiên, số lượng tăng lên và khả năng chuyên chở của các đường ông cần thiết cho ngành CCS quy mô lớn sb yêu cầu các nghiên cứu sâu hơn về an toàn đường ống, đặc biệt là ở các khu vực đông dân cư hoặc các khu vực có hoạt động động đất cao.
-Tau va xe cho dau cũng cú thể được sứ dụng để vận chuyển CO 2 cho cỏc ứng dụng quy mô nhỏ.
3. Lưu trữ Cacbondioxide:
-CO 2 có thể được lưu trữ theo hai cách chính:
® lưu trữ địa chất sâu
® kho chứa khoáng sản
-Lưu trữ sâu trong đại dương sb làm tăng axit hóa đại đương, một vấn đề cũng bắt nguồn từ sự dư thừa CO 2 đã có trong khí quyên và đại đương.
-Các thành tạo địa chất hiện được coi là các địa điểm lưu trữ hứa hẹn nhất. Các khu vực như Biến Bắc và Bờ Vịnh Hoa Kỳ được cho là chứa một lượng lớn không gian lưu trữ địa chất.
-Hội đồng liên chính phủ về biến đôi khí hậu (IPCC) cho biết đối với các địa điểm lưu
trữ địa chất được lựa chọn tốt, thiết kế tốt và quản lý tốt, CO 2 có thể bị s1ữ lại hàng triệu năm, ứ1ữ lại hơn 99% lượng CO 2 được bơm vào trone hơn 1000 năm .