Å lære hvordan man fanger og lagrer karbondioksid er en måte forskere ønsker å utsette effektene av oppvarming i atmosfæren på. Denne praksisen blir nå sett på av det vitenskapelige samfunnet som en viktig del av å løse klimaendringer . Dette gjøres ved hjelp av ulike typer karbonbinding.
Karbondioksid er en varmefangende gass produsert både i naturen og av menneskelige aktiviteter. Menneskeskapt karbondioksid kan komme fra brenning av kull, naturgass og olje for å produsere energi.
Biologisk karbondioksid kan komme fra nedbrytning av organisk materiale, skogbranner og andre endringer i arealbruk.
Oppbygging av karbondioksid og andre "drivhusgasser" i atmosfæren kan fange varme og bidra til klimaendringer. Prosessen med karbonbinding kan forsinke oppvarmingen av atmosfæren.
Karbonbinding sikrer karbondioksid for å hindre at det kommer inn i jordens atmosfære.
Tanken er å stabilisere karbon i faste og oppløste former slik at det ikke får atmosfæren til å varmes opp. Prosessen viser et enormt løfte for å redusere det menneskelige "karbonfotavtrykket."
Hva er karbonbinding?
Karbonbinding er praksisen med å fange eller fjerne karbon fra atmosfæren og lagre det. Det er en av de mange tilnærmingene som er iverksatt for å håndtere problemet med klimaendringer.
Det kan også bety fjerning av klimagasser fra atmosfæren og lagring av dem i langsiktig karbonlagring for å forhindre oppvarming av planeten.
Å forhindre at jordens atmosfære blir ytterligere oppvarmet krever en enorm kollektiv innsats fra menneskeheten. Fra å avslutte vår avhengighet av karbonutslipp til drivstoff til å etablere et netto nullutslippsmål innen 2050, er enhver potensiell løsning viktig hvis vi skal stoppe klimaendringer uten sidestykke.
Ved siden av en overgang til rene energisystemer og dekarbonisering av høyutslippspraksis som konstruksjon eller transport. Menneskeheten gjør en samlet innsats for å fjerne karbon fra atmosfæren vår ved å tilpasse måtene vi konstruerer, forbruker, reiser og genererer kraft på.
Men metoder som karbonbinding viser hvordan vi kan jobbe med det naturlige miljøet for å takle klimakrisen.
Hva er involvert i prosessen med karbonbinding?
Karbonfangst og -sekvestrering følger en tre-trinns prosess som inkluderer:
- Fangst eller sikring av karbondioksid fra industrielle prosesser eller kraftverk
- Transport av fanget og komprimert karbondioksid
- Lagring av karbonoksid i dype underjordiske fjellformasjoner
Typer karbonbinding
Med industrier over hele verden som slipper ut 10 gigatonn (én milliard tonn) klimagasser hvert år, er behovet for karbonbinding stort.
Her er noen typer karbonbinding som vil hjelpe deg med å håndtere global oppvarming og klimaendringer på individuell basis.
- Sekvestrering i skog
- Sekvestrering i jord
- Direkte luftfangst (DAC) og lagring
- Sekvestrering i gressletter
- Våtmarksekvestrering
- Havkarbonbinding
- Karbonfangst og lagring (CCS) kraftverk
- Konstruerte molekyler
- Geologisk karbonbinding
- Industriell karbonbinding
1. Sekvestrering i skog
Skoger og skogområder er anerkjent som en av de beste formene for naturlig karbonbinding.
I gjennomsnitt lagrer skoger dobbelt så mye karbon som de slipper ut, mens et estimat på om lag 25 % av karbonutslippene er sekvestrert av skogrike landskap som markområder og gressletter (åkrer, prærier, busker osv.).
Når trærne, grenene og bladene dør og faller til bakken, slipper de karbonet de hadde lagret i jorden.
Å sikre og bevare slike naturlige miljøer er derfor avgjørende for å sikre at karbonlagre fanger CO2 effektivt. Skogbranner og menneskelige aktiviteter som avskoging , bygging eller intensivt jordbruk utgjør den største trusselen mot denne naturlige prosessen.
2. Sekvestrering i jord
Karbon kan fanges opp i jord av planter gjennom fotosyntese og kan lagres som jordorganisk karbon (SOC).
Som sådan bryter agroøkosystemer ned og tømmer jordens organiske karbonnivåer. Også gjennom myrer, torv og sumper kan karbon fanges og lagres som karbonater.
Disse karbonatene bygger seg opp over tusenvis av år når CO₂ blandes med andre mineralelementer, som kalsium- eller magnesiummineraler, og danner «caliche» i ørkenen og tørr jord.
Til slutt frigjøres dette karbonet som er lagret i karbonatene fra jorden, men ikke på veldig lang tid - etter mer enn 70,000 XNUMX år i noen tilfeller mens jordsmonnet lagrer karbon i flere år.
Forskere jobber med måter å akselerere den karbonatdannende prosessen ved å tilsette finknuste silikater til jorden for å lagre karbon i lengre perioder.
3. Direkte luftfangst (DAC) og lagring
Denne tilnærmingen bruker kjemikalier eller faste stoffer for å fange opp gassen fra tynn luft, og deretter, som i tilfellet med BECCS, lagrer den for langdistanse under jorden eller i langvarige materialer.
Det er en metode der karbon fanges direkte fra luften ved hjelp av avanserte teknologiske planter. Det har blitt oppdaget at direkte luftfangst teoretisk sett kan fjerne CO2 fra luften tusen ganger mer effektivt enn planter.
Denne prosessen brukes allerede i ubåter under havoverflaten og i romfartøyer langt over den. Imidlertid er denne prosessen energikrevende og dyr, og varierer fra $500-$800 per tonn fjernet karbon.
Selv om teknikker som direkte luftfangst kan være effektive, er de fortsatt for kostbare å implementere i masseskala.
Eksempler er karbonbindende beholdere fra Arizona State Universitys Lackner, sammen med andre prosjekter som Climeworks' nettopp åpnede karbonfangstanlegg i Sveits.
4. Sekvestrering i gressletter
Mens skoger ofte blir kreditert som viktige karbonavløp, kan gressletter også binde mer karbon under jorden, og når de brenner, forblir karbonet fast i røttene og jorda i stedet for i blader og treaktig biomasse.
Gressletter og markområder er mer pålitelige områder for lagring av karbon enn skog på grunn av de raske brannene og avskogingen som påvirker skogene.
Skoger har imidlertid evnen til å lagre mer karbon enn gressletter, men under ustabile forhold på grunn av klimaendringer kan gressletter være mer motstandsdyktige.
5. Våtmarksbinding
Som alle planter tar våtmarksplanter opp karbon fra luften i form av karbondioksid og lagrer det karbonet i biomasse. De er kjent som viktige naturressurser, i stand til å ta opp atmosfærisk karbon og begrense påfølgende karbontap for å lette langtidslagring.
De kan bevisst forvaltes for å gi en naturlig løsning for å dempe klimaendringer, samt å bidra til å kompensere direkte tap av våtmarker fra ulike arealbruksendringer og naturlige drivere. Videre fanger våtmarker som torvmyrer karbon med høyere tetthet av karbon per hektar enn skog eller jordbruksareal.
6. Havkarbonbinding
Vannmiljøer og store vannforekomster er også gode absorberere av CO₂ . Hav absorberer omtrent 25 prosent av karbondioksidet som slippes ut fra menneskelige aktiviteter årlig fra atmosfæren.
Karbon går i begge retninger i havet. Når karbondioksid slippes ut i atmosfæren fra havet, skaper det det som kalles en positiv atmosfærisk fluks. En negativ fluks refererer til at havet absorberer karbondioksid. Tenk på disse fluksene som en inhalering og en utpust, hvor nettoeffekten av disse motsatte retningene bestemmer den totale effekten.
Kaldere og næringsrike deler av havet er i stand til å absorbere mer karbondioksid enn varmere deler. Derfor fungerer polarområdene vanligvis som karbonsluk. Innen 2100 forventes store deler av det globale havet å være et stort karbonsluk. Dette karbonet holdes hovedsakelig i de øvre lagene av havene. Imidlertid kan overdreven karbon forsurre vannet, noe som utgjør en trussel mot det biologiske mangfoldet som finnes nedenfor.
7. Kraftverk for fangst og lagring av karbon (CCS).
CCS innebærer å fange opp karbondioksid som er produsert ved kraftproduksjon eller industriell aktivitet, som sement- eller stålproduksjon. Denne CO2- en komprimeres deretter og transporteres til dype underjordiske anlegg, hvor den injiseres i fjellformasjoner for permanent lagring.
8. Konstruerte molekyler
Forskere konstruerer molekyler som kan endre form ved å lage nye typer forbindelser som er i stand til å sikre og fange opp karbondioksid fra luften.
De konstruerte molekylene fungerer som et filter, og tiltrekker seg bare elementet det ble konstruert for å søke etter. I praksis kan dette være en effektiv måte å lage råvarer på og samtidig redusere atmosfærisk karbon.
9. Geologisk karbonbinding
Denne prosessen omhandler lagring av karbondioksid i underjordiske geologiske formasjoner, for eksempel i bergarter.
Karbondioksid fanges opp fra industrielle kilder til karbondioksid som stål- eller sementproduksjonsselskaper eller energirelaterte kilder som kraftverk eller naturgassbehandlingsanlegg, som deretter injiseres i porøse bergarter for langtidslagring.
Slik karbonfangst og -lagring tillater bruk av fossilt brensel inntil en annen energikilde introduseres i stor skala
10. Industriell karbonbinding
Dette er kanskje ikke en allment akseptert og effektiv type karbonbinding, men den kan brukes i noen bransjer. De fanger karbonet på tre måter fra et kraftverk, pre-combustion, post-combustion og oxyfuel.
Forforbrenning omhandler fangst av karbon i kraftverk før drivstoffet brennes. Målet er å fjerne karbonet fra kull før det brennes.
Ved etterforbrenning fjernes karbon fra en kraftstasjons produksjon etter at drivstoffet er brent. Dette betyr at avfallsgasser fanges opp og renses for karbondioksid før de reiser opp røykstablene. Dette oppnås ved å føre gassene gjennom ammoniakk, som deretter blåses ren med damp, og frigjør karbondioksid for lagring.
Mens oxyfuel eller oxy-combustion drivstoff forbrennes, tar det inn mer oksygen og lagrer alle gassene som produseres som et resultat. I stedet for møysommelig å skille karbondioksidet fra andre avgasser, fanger prosessen hele produksjonen fra røykstablene og lagrer alt.
Rent oksygen blåses inn i ovnene for å rense eksosen, slik at drivstoffet brenner fullstendig, og produserer relativt ren damp og karbondioksidgass.
Når dampen er fjernet ved avkjøling og kondensering, og gjør den til vannet, kan karbondioksidet lagres trygt.
Konklusjon
For å konkludere med denne artikkelen, har karbonbinding av disse forskjellige typene favorisert miljømessig bærekraft i den grad det er daglige karbonproduserende aktiviteter i miljøet, hovedsakelig på grunn av menneskelige aktiviteter.
Derfor er det svært viktig at disse metodene og typene for karbonbinding tas i bruk for å redde og opprettholde miljøet.