211service.com
Oglekļa dioksīda uzglabāšana zem okeāna
Viens no veidiem, kā cīnīties pret globālajām klimata pārmaiņām, ir tieši uztvert oglekļa dioksīdu, galveno siltumnīcefekta gāzi, kā tas tiek emitēts, un to droši uzglabāt. Taču oglekļa dioksīda sekvestrācijas metodes, jo īpaši gāzes sūknēšana pazemes ģeoloģiskajās struktūrās, piemēram, izsmeltajos naftas rezervuāros, daudzās jomās nav praktiskas un rada bažas, ka uzkrātais oglekļa dioksīds izplūdīs.
Labāks veids, kā uzglabāt oglekļa dioksīdu: iesūknējiet to jūras dibenā šķidrā veidā. Tur augsts spiediens un aukstā temperatūra padara to blīvāku par ūdeni apkārtējā klintī, neļaujot tam pacelties virspusē. (Avots: Daniels Šrags. Mākslinieks: Jared T. Williams)
Tagad pētnieki no Hārvarda universitātes un Kolumbijas universitātes ir ierosinājuši jaunu metodi gandrīz neierobežota oglekļa dioksīda daudzuma slazdīšanai - tehnika, pēc viņu domām, būs droša, kā arī praktiska iespēja apgabaliem, kas atrodas tālu no pazemes rezervuāriem.
Pētnieki rakstā, kas šonedēļ publicēts tiešsaistē Proceedings of the National Academy of Sciences, ierosina iesūknēt oglekļa dioksīdu porainajos nogulumos dažus simtus metru jūras dibenā dziļās okeāna daļās (vairāk nekā 3000 metru dziļumā). ), ko viens no pētniekiem, Hārvardas ģeoķīmijas profesors Dens Šrags sauc par diezgan vienkāršu, pastāvīgu risinājumu.
Galvenais bija atrast saldu vietu, kur apkārtējās vides spiediens un temperatūra padara oglekļa dioksīdu blīvāku nekā apkārtējie šķidrumi, tādējādi noķerot to vietā. Šāda situācija rodas okeāna dibenā augsta spiediena un zemas temperatūras kombinācijas dēļ – to arī citi ir atzīmējuši priekšlikumos uzglabāt oglekļa dioksīdu dziļās okeāna daļās.
Taču šādas injekcijas iznīcinātu okeāna dzīvi, un, ja vien oglekļa dioksīds netiktu izolēts dziļās tranšejās, straumes varētu nogādāt seklās vietās, kur tas varētu atgriezties atmosfērā.
Pētnieku ieskats bija tāds, ka injekcijas jūras dibenā var izmantot okeāna spiedienu un temperatūru, vienlaikus izvairoties no iepriekšējo priekšlikumu negatīvajām blakusparādībām. Oglekļa dioksīds šķidrā veidā tiktu nogādāts sekvestrācijas vietā ar kuģi vai cauruļvadu un novadīts jūras dibenā ar tādām iekārtām, kādas izmanto naftas rūpniecībā dziļūdens urbumu urbšanai. Nokļūstot zem jūras dibena, oglekļa dioksīds mijiedarbotos ar apkārtējiem šķidrumiem un radītu hidrāta ledus kristālus, kas aizsprostotu akmeņu poras, kalpojot kā oglekļa dioksīda sekundārais vāciņš. Pētnieki saka, ka simtiem gadu oglekļa dioksīds izšķīst apkārtējā ūdenī, un pēc tam tam būtu iespēja izplūst tikai difūzijas ceļā, kas ir lēns process, kas aizņemtu miljoniem gadu. Nākamo piecu gadu laikā viņi cer veikt šīs jaunās pieejas liela mēroga lauka testu.
Tā kā pieaug bažas par oglekļa dioksīda emisiju ietekmi uz globālajām klimata pārmaiņām, pētnieki arvien vairāk meklē veidus, kā atbrīvot atmosfēru no siltumnīcefekta gāzēm. Taču līdz šim rūpnieciska mēroga projekti ir bijuši ierobežoti. Ievērojami no tiem naftas gigants BP un GE nesen paziņoja par projektu Skotijā un Kalifornijā būvēt spēkstacijas, kas iegūst ūdeņradi no fosilā kurināmā un piesaista oglekļa dioksīda blakusproduktu. Un Statoil Stavangerā, Norvēģijā, atdala lieko oglekļa dioksīdu dabasgāzē, kas iegūta tās Ziemeļjūras ieguves operācijās, un ievada to pazemes rezervuāros. Kamēr šie rezervuāri atrodas zem okeāna, tie atrodas pārāk maz ūdens un pārāk dziļi zem jūras dibena, lai izmantotu Šraga un viņa kolēģu aprakstītos mehānismus.
Mūsdienās visievērojamākā uzglabāšanas metode (piemēram, Statoil projekts) ir oglekļa dioksīda nogulsnēšana pazemes ģeoloģiskos veidojumos, piemēram, izsmeltos naftas laukos. Šeit dinamika starp oglekļa dioksīdu un apkārtējiem šķidrumiem atšķiras no tās, kas atrodas jūras dibenā, kur okeāns uztur šķidrumus vēsus. Drīzāk šos veidojumus silda zemes garoza, un augstās temperatūras dēļ oglekļa dioksīds ir mazāk blīvs nekā ūdens apkārtējā klintī, padarot to pakļautu pacelties virsmai, saka Hārvarda Šrags.
Jūras grīdas injekcijas piedāvā arī milzīgu uzglabāšanas jaudu. Ja visi zināmie ģeoloģiskie rezervuāri parastai uzglabāšanai būtu izmantojami, tie varētu uzglabāt visu pašlaik katru gadu saražoto oglekļa dioksīdu un turpināt to darīt 80 gadus ar pašreizējiem emisiju līmeņiem. Turpretim jūras dibena krātuve ap Amerikas Savienotajām Valstīm vien varētu uzglabāt tūkstošiem gadu vērtu ASV oglekļa dioksīda ražošanu, lēš pētnieki.
Roberts Sokolovs, Prinstonas Universitātes oglekļa mazināšanas iniciatīvas līdzdirektors, atzīmē, ka jūras grīdas iesmidzināšanas metodes priekšrocība ir tā, ka tā ir pēc būtības droša. Bet viņš saka, ka labi kartētos rezervuārus, kas atrodas prom no seismiski aktīvajām zonām, var efektīvi nosegt, lai novērstu siltumnīcefekta gāzu izplūšanu, un tāpēc šīm metodēm joprojām būs vieta.
Patiešām, jaunās jūras grīdas metodes izmaksas būs atšķirīgas, saka Šrags, taču, iespējams, tās būs nedaudz lielākas nekā uzglabāšanai uz sauszemes. Tomēr tas varētu būt ekonomiskāks apgabalos pie okeāna, īpaši tiem, kas atrodas tālu no zināma ģeoloģiskā rezervuāra. Ja jūs sēžat tieši blakus lielam baseinam, iespējams, tas ir nedaudz dārgāks. Ja atrodaties Ņūdžersijā un jums ir jāsūknē oglekļa dioksīds 300 jūdzes, lai nokļūtu šādā baseinā, es teiktu nē. Viņš atzīmē, ka jebkuras liela mēroga sekvestrācijas metodes izmaksas joprojām nav skaidras.
Nepieciešamība pēc stabilām, potenciāli lētām oglekļa sekvestrācijas shēmām ir milzīga, saka Neitans Lūiss, Caltech ķīmijas profesors. Lai gan tas joprojām prasa vairāk eksperimentālu validāciju, viņš saka, ka Šraga darbs ir potenciāli ļoti svarīgs. Tas būtu jāapsver ļoti nopietni.