10 typů sekvestrace uhlíku

Naučit se, jak zachycovat a ukládat oxid uhličitý, je jednosměrná, vědci chtějí odložit účinky oteplování v atmosféře. Tato praxe je nyní vědeckou komunitou považována za nezbytnou součást řešení změna klimatu. To se provádí různými typy sekvestrace uhlíku

Oxid uhličitý je plyn zachycující teplo produkovaný v přírodě i lidskou činností. Umělý oxid uhličitý může pocházet ze spalování uhlí, zemního plynu a ropy za účelem výroby energie.

Biologický oxid uhličitý může pocházet z rozkladu organické hmoty, lesních požárů a dalších změn ve využívání půdy.

Hromadění oxidu uhličitého a dalších „skleníkových plynů“ v atmosféře může zachytit teplo a přispět ke změně klimatu. Proces sekvestrace uhlíku může zpomalit oteplování atmosféry.

Sekvestrace uhlíku zajišťuje oxid uhličitý, aby se zabránilo jeho vstupu do zemské atmosféry.

Cílem je stabilizovat uhlík v pevné a rozpuštěné formě tak, aby nezpůsoboval oteplování atmosféry. Proces ukazuje obrovský příslib pro snížení lidské „uhlíkové stopy“.

Co je sekvestrace uhlíku?

Usazování uhlíku je praxe zachycování nebo odstraňování uhlíku z atmosféry a jeho ukládání. Je to jeden z mnoha přístupů zaváděných k řešení problému změny klimatu.  

Může to také znamenat odstranění skleníkových plynů z atmosféry a jejich uložení do dlouhodobého úložiště uhlíku, aby se zabránilo oteplování planety.

Zabránit dalšímu oteplování zemské atmosféry vyžaduje obrovské společné úsilí lidstva. Od ukončení naší závislosti na palivech produkujících uhlík až po stanovení cíle čistých nulových emisí do roku 2050 je každé potenciální řešení důležité, pokud chceme zastavit bezprecedentní změnu klimatu.

Spolu s přechodem na čisté energetické systémy a dekarbonizací praktik s vysokými emisemi, jako je stavebnictví nebo doprava. Lidstvo vyvíjí společné úsilí k odstranění uhlíku z naší atmosféry tím, že přizpůsobuje způsoby, jakými konstruujeme, spotřebováváme, cestujeme a vyrábíme energii.

Ale metody, jako je sekvestrace uhlíku, ukazují, jak můžeme pracovat s přírodním prostředím při řešení klimatické krize.

Co je součástí procesu sekvestrace uhlíku?

Zachycování a sekvestrace uhlíku probíhá ve třech krocích, které zahrnují:

• Zachycování nebo zajišťování oxidu uhličitého z průmyslových procesů nebo elektráren
• Transport zachyceného a stlačeného oxidu uhličitého
• Ukládání oxidu uhličitého do hlubokých podzemních skalních útvarů

Typy sekvestrace uhlíku

Vzhledem k tomu, že průmyslová odvětví po celém světě každoročně vypouštějí 10 gigatun (jedna miliarda metrických tun) skleníkových plynů, je potřeba sekvestrace uhlíku naléhavá.

Zde jsou některé typy sekvestrace uhlíku, které vám pomohou řešit globální oteplování a změnu klimatu na individuálním základě.

• Sekvestrace v lesích
• Sekvestrace v půdách
• Direct Air Capture (DAC) a úložiště
• Sekvestrace v pastvinách
• Sekvestrace mokřadů
• Sekvestrace oceánského uhlíku
• Elektrárna na zachycování a ukládání uhlíku (CCS).
• Upravené molekuly
• Geologická sekvestrace uhlíku
• Průmyslová sekvestrace uhlíku

1. Sekvestrace v lesích

Lesy a lesy jsou uznávány jako jedna z nejlepších forem přirozené sekvestrace uhlíku.

Lesy v průměru ukládají dvakrát více uhlíku, než vypouštějí, zatímco odhadem asi 25 % emisí uhlíku je sekvestrováno na lesy bohaté krajiny, jako jsou pastviny a pastviny (pole, prérie, křoviny atd.).

Když stromy, větve a listí zemřou a spadnou na zem, uvolní uhlík, který nashromáždili, do půdy.

Zabezpečení a zachování takového přírodního prostředí je proto zásadní pro zajištění účinného zachycení uhlíku CO2. Požáry a lidské aktivity jako např odlesňování, stavebnictví nebo intenzivní zemědělství představují největší hrozbu pro tento přírodní proces.

2. Sekvestrace v půdách

Uhlík může být zachycen v půdě rostlinami prostřednictvím fotosyntézy a může být uložen jako půdní organický uhlík (SOC).

Agroekosystémy jako takové degradují a vyčerpávají úrovně organického uhlíku v půdě. Také prostřednictvím rašelinišť, rašeliny a bažin může být uhlík zachycen a uložen jako uhličitany.

Tyto uhličitany se tvoří po tisíce let jako CO₂ mísí se s dalšími minerálními prvky, jako jsou minerály vápníku nebo hořčíku, a tvoří „kaliche“ v poušti a vyprahlé půdě.

Nakonec se tento uhlík uložený v uhličitanech uvolní ze země, ale ne na příliš dlouhou dobu – v některých případech po více než 70,000 XNUMX letech, zatímco organická hmota v půdě ukládá uhlík několik let.

Vědci pracují na způsobech, jak urychlit proces tvorby uhličitanu přidáním jemně drcených křemičitanů do půdy, aby se uhlík uložil na delší dobu.

3. Direct Air Capture (DAC) a úložiště

Tento přístup využívá chemikálie nebo pevné látky k zachycení plynu z řídkého vzduchu a poté, jako v případě BECCS, jej ukládá na dlouhou vzdálenost pod zem nebo do materiálů s dlouhou životností.

Jde o prostředek, kterým je uhlík zachycován přímo ze vzduchu pomocí zařízení s vyspělou technologií. Bylo zjištěno, že přímé zachycování vzduchu teoreticky může odstranit CO₂ ze vzduchu tisíckrát efektivněji než rostliny.  

Tento proces se již používá v ponorkách pod hladinou oceánu a ve vesmírných vozidlech daleko nad ní. Tento proces je však energeticky náročný a drahý, pohybuje se od 500 do 800 USD za tunu odstraněného uhlíku.

I když techniky, jako je přímé zachycování vzduchu, mohou být účinné, jsou stále příliš nákladné na to, aby se zavedly v masovém měřítku.

Příkladem jsou kontejnery na sekvestraci uhlíku od Lackner z Arizonské státní univerzity spolu s dalšími projekty, jako je právě otevřené zařízení na zachycování uhlíku Climeworks ve Švýcarsku.

4. Sekvestrace na pastvinách

Zatímco lesy jsou běžně považovány za důležité úložiště uhlíku, travní porosty mohou také vázat více uhlíku v podzemí, a když hoří, uhlík zůstává fixován v kořenech a půdě místo v listech a dřevité biomase.

Louky a pastviny jsou spolehlivějšími oblastmi pro ukládání uhlíku než lesy kvůli rychlým lesním požárům a odlesňování postihujícím lesy.

Lesy však mají schopnost ukládat více uhlíku než pastviny, ale v nestabilních podmínkách v důsledku klimatických změn mohou být pastviny odolnější.

5. Sekvestrace mokřadů

Jako všechny rostliny, mokřadní rostliny přijímají uhlík ze vzduchu ve formě oxidu uhličitého a ukládají jej do biomasy. Jsou známé jako důležitá přírodní aktiva, schopná pojmout atmosférický uhlík a omezit následné ztráty uhlíku, aby se usnadnilo dlouhodobé skladování.

Mohou být záměrně spravovány tak, aby poskytovaly přirozené řešení ke zmírnění změny klimatu a také pomáhaly kompenzovat přímé ztráty mokřadů v důsledku různých změn ve využívání půdy a přirozených faktorů. Kromě toho mokřady, jako jsou rašeliniště, zachycují uhlík s vyšší hustotou uhlíku na hektar než lesní nebo zemědělská půda.

6. Sekvestrace oceánského uhlíku

Vodní prostředí a velké vodní plochy jsou také skvělými absorbéry CO₂. Oceány absorbují z atmosféry asi 25 procent oxidu uhličitého emitovaného lidskou činností ročně.

Uhlík jde v oceánu oběma směry. Když se oxid uhličitý uvolňuje do atmosféry z oceánu, vytváří to, co se nazývá pozitivní atmosférický tok. Záporný tok se týká oceánu absorbujícího oxid uhličitý. Přemýšlejte o těchto tocích jako o nádechu a výdechu, kde výsledný účinek těchto opačných směrů určuje celkový účinek.

Chladnější a na živiny bohaté části oceánu jsou schopny absorbovat více oxidu uhličitého než teplejší části. Proto, Polární oblasti obvykle slouží jako pohlcovače uhlíku. Očekává se, že do roku 2100 bude velká část globálního oceánu velkým propadem oxidu uhličitého. Tento uhlík se většinou nachází v horních vrstvách oceánů. Nadměrný uhlík však může okyselit vodu, což představuje hrozbu pro biologickou rozmanitost, která existuje níže.

7. Elektrárna na zachycování a ukládání uhlíku (CCS).

CCS zahrnuje zachycování oxidu uhličitého, který vznikl při výrobě energie nebo průmyslové činnosti, jako je výroba cementu nebo oceli. Tato CO₂ je poté slisován a transportován do hlubinných podzemních zařízení, kde je injektován do skalních útvarů pro trvalé uložení.

8. Upravené molekuly

Vědci konstruují molekuly, které mohou měnit tvar vytvářením nových druhů sloučenin schopných zajistit a zachycovat oxid uhličitý ze vzduchu.

Upravené molekuly fungují jako filtr a přitahují pouze prvek, který byl navržen tak, aby hledal. V praxi by to mohlo představovat efektivní způsob vytváření surovin při současném snižování atmosférického uhlíku.

9. Geologická sekvestrace uhlíku

Tento proces se zabývá ukládáním oxidu uhličitého v podzemních geologických formacích, jako jsou horniny.

Oxid uhličitý je zachycován z průmyslových zdrojů oxidu uhličitého, jako jsou společnosti vyrábějící ocel nebo cement, nebo ze zdrojů souvisejících s energií, jako jsou elektrárny nebo zařízení na zpracování zemního plynu, který se pak vstřikuje do porézních hornin pro dlouhodobé skladování.

Takové zachycování a ukládání uhlíku umožňuje využívání fosilních paliv, dokud nebude ve velkém měřítku zaveden jiný zdroj energie

10. Průmyslová sekvestrace uhlíku

Toto nemusí být široce přijímaný a účinný typ sekvestrace uhlíku, ale v některých průmyslových odvětvích jej lze použít. Zachycují uhlík třemi způsoby z elektrárny, předspalováním, pospalováním a kyslíkovým palivem.

Předspalování se zabývá zachycováním uhlíku v elektrárnách před spálením paliva. Cílem je odstranit uhlík z uhlí před jeho spálením.

Při dodatečném spalování se uhlík odstraňuje z výstupu elektrárny po spálení paliva. To znamená, že odpadní plyny jsou zachycovány a vyčištěny od oxidu uhličitého předtím, než se dostanou do komínů. Toho je dosaženo průchodem plynů přes čpavek, který je následně otryskán párou, čímž se uvolní oxid uhličitý pro skladování.

Při spalování kyslíkového paliva nebo kyslíkového spalovacího paliva se spotřebovává více kyslíku a ukládají se všechny plyny vzniklé jako výsledek. Namísto pracného oddělování oxidu uhličitého od ostatních odpadních plynů proces zachycuje celý výstup z dýmovnic a vše ukládá.

Čistý kyslík je vháněn do pecí k čištění výfukových plynů, takže palivo zcela shoří a vzniká relativně čistá pára a plynný oxid uhličitý.

Jakmile je pára odstraněna ochlazením a kondenzací, čímž se dostane do vody, může být oxid uhličitý bezpečně uložen.

Závěr

Abychom tento článek uzavřeli, sekvestrace uhlíku těmito různými typy upřednostňuje udržitelnost životního prostředí, protože v životním prostředí dochází ke každodenním činnostem produkujícím uhlík, většinou v důsledku lidských činností.

Proto je velmi důležité, aby tyto metody a typy sekvestrace uhlíku byly prosazovány, aby se šetřilo a udržovalo životní prostředí.

Doporučenís

• Důvody, proč jsou propady uhlíku důležité
  .
• 4 Význam zelených technologií
  .
• Jak funguje zachycování uhlíku?
  .
• 10 Dopady uhlí, jeho těžby a elektrárny na životní prostředí
  .
• 8 Environmentální dopady ekoturismu
  .