了解碳捕获和储存

有限公司₂可以捕获大来源,如发电厂、天然气加工设施和一些工业过程。捕获的开放氛围也是可能的。

在发电厂燃烧化石燃料,删除或“擦洗”有三种技术有限公司₂:

• 燃烧后
• 预燃
• oxyfuel燃烧

燃烧后

在这个过程中,有限公司₂删除后燃烧的化石燃料。有限公司₂捕获(“擦洗”)排气(或烟道)气体。这是方法,适用于大多数传统发电厂可以改造。技术很好理解,目前用于其他工业用途。

预燃

这种技术陷阱有限公司₂在燃烧的化石燃料。首先,部分燃烧化石燃料在气化炉的形式合成天然气。有限公司₂可以从这个相对纯粹的排气流被捕获。过程也会产生氢气,可以分离和用作燃料。

预燃用于生产化肥、化学气体燃料和电力生产。这是一个便宜的选择比旧燃烧后但不能用于对发电厂。

Oxyfuel燃烧

在oxyfuel燃烧,氧代替空气中燃烧化石燃料。由此产生的烟气主要由有限公司₂和水蒸气。水通过冷却凝结,结果是几乎纯有限公司₂运输和存储。

电力工厂流程基于氧燃料燃烧方式在作为中有时被称为“零排放”,几乎所有的有限公司₂捕获。可能是一些公司₂将溶解在冷凝水,因此水可能需要进一步的治疗。虽然它可能是最有效的方法的三个,初始氧燃烧过程是能源密集型的。

制氢

另一种减少大气排放的CO₂在一些地区,如重型货物车辆、电力技术在哪里不合适,和火车,和国内供热和燃气灶具,转换为氢。

虽然氢过程称为电解水产生的使用可再生能源有限公司很低₂排放,目前它是昂贵的。更便宜和更成熟的选择,使氢启动转换是产生氢天然气。这个过程称为甲烷改革。然而,有限公司₂生产在改革过程中也必须捕获和存储。

直接空气捕捉

可以捕获有限公司₂直接从开放的氛围,但这仍在研究。

空气捕捉所需的能量估计是仅略高于捕捉大排放来源。成本可能更高,但可能可行的处理排放扩散源。

捕获后,公司₂必须运送到合适的存储站点。泵尽管管道是最便宜的运输方式,是一个众所周知的和可靠的技术。

有5800公里的有限公司₂在美国管道运输有限公司₂石油生产领域,有限公司₂注入帮助生产更多的石油。这个过程称为提高原油采收率或三次采油。

然而,增加的数量和所需的管道承载能力大规模CCS工业管道安全需要进一步的研究,特别是在人口密集地区或领域的高地震活动。

和道路油轮也可以用来运输有限公司₂对于小规模应用。

有限公司₂可以存储在两个主要方面:

• 深地质存储
• 矿物存储

深海存储将会增加海洋酸化,过剩的问题,也源于有限公司₂已经在大气和海洋。

地质结构目前被认为是最有前途的存储地点。北海等领域和美国墨西哥湾沿岸被认为包含了大量的地质储存空间。

的政府间气候变化专门委员会精选(IPCC)说,精心设计和管理良好的地质储存网站,有限公司₂可能困了数百万年,保持超过99%的注射有限公司吗₂超过1000年了。

深地质结构

存储在深地质结构也被称为“geo-sequestration”。在这种技术中,有限公司₂转换为高压、液状物形式被称为“超临界CO吗₂”。超临界有限公司₂像一个流鼻涕的液体,有点像WD40,并直接注入沉积岩。岩石可能在老油田、气田、盐构造-岩石与孔隙空间充满盐水。Unmineable煤层和一些火山岩也建议存储网站。

各种物理结构防止有限公司₂从逃避到表面。这些包括不透水的盖层和地球化学的捕获机制。

提高原油采收率(采油)

这个过程已经理解并进行了多年。在美国,大约30 - 50几百万吨的有限公司₂是每年注入油田下降,增加石油产量。这个选项是对公司的吸引力₂存储,因为注射成本可能会部分抵消额外的石油的销售恢复。然而,随后燃烧额外的石油恢复通过三次采油将抵消大部分或全部减少有限公司₂排放。

“Unmineable”煤

Unmineable的煤,煤,是我太深或困难,可用于存储有限公司_2。煤炭吸收有限公司₂,只要煤矿透水足以允许有限公司₂穿透。在这个过程中,煤炭释放以前吸收甲烷(CH₄),然后可以回收使用。这就是所谓的增强煤层气或ECBM。

CH的销售₄可以抵消一些成本的公司吗₂存储。然而,在三次采油,燃烧生成的CH₄将生产有限公司₂这将减少一些存储原公司的好处吗₂。

盐碱含水层

有些深岩层含有高度浓缩盐水(盐水)。这存在于岩石孔隙中,就像一个巨大的海绵。这些被称为“盐碱含水层”。CCS技术的主要优势是他们大存储潜力及其丰富。例如,大型盐碱含水层背后的北海、欧洲大陆和美国德克萨斯海湾。

盐碱含水层的主要缺点是相对很少有人知道他们的油田。然而,目前的研究表明,几种捕获机制对付有限公司₂地下,减少泄漏的风险。与存储在油田或煤层,没有有用的副产品来抵消成本的存储。

矿物存储

在矿物存储捕获的有限公司₂与天然铁(Fe)反应,镁(Mg)和钙(Ca)矿物质。这就是所谓的“矿物碳化”,随着时间的推移发生自然风化的岩石。这样的矿产资源非常丰富,非常稳定。的结果,再发行有限公司₂到大气中不会发生。

然而,这些碳化反应速度非常缓慢的在正常情况下,它需要能量来增加温度和压力的理想水平。

的联合国政府间气候变化专门委员会估计,CCS电厂配备使用矿物存储需要60 - 180更多的能量比一个没有CCS电厂。

监控公司的₂存储网站开始在有限公司₂存储的开始。这建立一个基线的地质和环境条件在任何有限公司₂存储。

基线调查的策略将会内置存储站点的整体评估适用性,称为“网站描述”。一旦公司₂注射已经开始,监测调查将在指定的时间间隔重复建立“延时”网站的图像属性。

结果和测量延时监测调查可以相对于基线调查,看看和存储系统的不同部分是如何变化的。存储站点需要监控整个注射阶段和注射后一段时间已经停止,以确保系统的表现正如预测的那样,很可能会继续在未来是安全的。

一系列的工具和技术可以监视在岸和离岸公司₂存储地点。监控系统可以归类为深或着重于浅。

深源监测可以运行从表面(如地震或表面重力测量)或从结垢(例如测井、压力/温度测量)。它的目标是识别和描述蓄水库作为注入收益的变化,包括运动有限公司₂在水库和它的直接环境。深监测系统还提供早期预警应该有限公司₂搬到较浅的深度。

浅监测系统检测和测量有限公司₂迁移到浅层地质结构,土壤或海底,或者泄露到大气中或海水。浅源方法可以机载(如卫星干涉),部署在表面(如大气测量和表面通量),或从浅层淤积物可以运行(如地球化学采样)。

新利体育竞技英国地质调查局进行研究许多不同的监控工具及其在监测系统中使用。我们设计了一个在线监控系统选择的工具IEAGHG协助仓储运营商为其网站选择适当的技术。

基本是一个存储站点必须安全操作,如果有限公司₂无意中泄漏,它可以检测和测量。泄漏公司₂在某些情况下可能是一个风险,因为公司吗₂高浓度可引起窒息:它是一种窒息状态。这也意味着这个过程不会减缓气候变化的方法。然而,对于精选、精心设计的、有序地质存储网站,政府间气候变化专门委员会说,风险较低。有限公司₂可能困了数百万年,精选店可能会保持超过99%的注射有限公司吗₂超过1000年了。

监管

该指令的地质储存有限公司₂(“CCS指令”)建立一个法律框架的地质储存环境安全有限公司₂。它涵盖了所有的公司₂存储在欧盟和地质结构存储站点的整个生命周期。它还包含规定捕获和运输。

• 关于欧盟的CCS指令的更多信息

地震会导致公司₂泄漏?

有限公司₂定位存储站点通常远离地震活动和活动断裂(地震)。然而全球构造运动在一些活跃的部分像日本、新西兰或希腊,有限公司₂可能需要存储接近潜在的地震带。

2004年10月,长冈有限公司₂存储和监控项目在公司在日本经历了一次大地震₂注入试验。注射立即停止,该网站监控可能有限公司₂然而,漏没有检测到泄漏。2004年12月,注入又开始了,总共400吨CO₂被安全地存储。如果一个网站很好理解,甚至是一个大地震在靠近一个有限公司₂存储站点不应该导致泄漏。

人类活动也会导致地震活动。最常见的诱发地震是由于采矿、石油和天然气业务,地下水和大堵塞储层。地下水的开采石油和天然气,压力的变化导致受影响的地质不稳定。

De-pressurisation导致地质略有收缩或崩溃,像一个降低球。这个过程是众所周知的和容易理解的。它可以管理在石油和天然气领域,因此在CCS不应该是一个问题。

捕捉和压缩有限公司₂需要大量的能量和燃料需求的增加燃煤发电工厂批准每分钱。这些和其他成本估计增加新的电厂发电成本的CCS 21 - 91。这些估计适用于专用植物一个存储位置附近。然而,这项技术应用到已有的植物或植物远离存储位置会更贵。因此,CCS使电力发电站更昂贵的建设和电力购买更贵。然而,气候变化的影响的成本将会更高。

CCS在全球范围内的经济可行性的价值和价格很大程度上取决于政府和人们对环境和生态系统的生存能力。如果发射的点球价格有限公司₂是高的,然后是一个金融动机采用CCS和它将成为经济的迅速。如果惩罚的价格仍然很低,CCS发展缓慢,因为没有奖励。当CCS技术更好的发展,其成本可能更低。有些人认为钱花在CCS将转移投资与其他气候变化解决方案。

生物质燃料包括木材、农业和食品加工废弃物、污水污泥和动物粪便。使用农作物废弃物、污水或粪便-废物不断可用来发电提供了环境效益,保护宝贵的垃圾填埋空间和减少碳排放总量。

燃烧木材生产二氧化硫(所以很少₂)与燃煤相比。然而,一些生物质电厂氮氧化物(没有显示相对较高_x)排放相比其他燃烧技术。两个所以₂也没有_x对环境和人类健康产生严重的影响。

生物质直接燃烧或转化为气体。电厂直接燃烧生物质燃料在锅炉提供蒸汽的发电机用于燃烧化石燃料。在生物质气化、生物质转化成甲烷(CH₄),可以多种燃料发电厂形式:蒸汽发生器,燃烧涡轮,联合循环技术和燃料电池。

生物质气化的主要好处,比直接燃烧,气体中提取可用于各种动力装置形式。

成本

传统CCS在化石燃料发电厂可以减少有限公司₂排放了95%。然而,在锅炉燃烧生物质加上CCS允许电站整体负排放。这是因为原始植被生物量会吸收有限公司₂通过它的生命周期和有限公司₂捕获的燃烧将孤立的从大气中存储。因此即使CCS的成本将增加从生物质发电厂,电力客户会知道发电会有减少有限公司₂大气的内容,使这项技术尤其有吸引力。

CCS将在国家减排的关键选项依赖火力发电。

捕获

这个概念是捕获有限公司₂由燃煤发电站,压缩它,管它远离工厂,然后将其存储地下深处。它将被困在不透水层的岩石下,防止它回到地面或海底。

成本

CCS中使用的机器将使用10至40%的能量产生的发电站。这意味着,电力将会更昂贵的购买。然而,CCS可能减少其电站装备有限公司₂排放量超过95%,因此额外的成本可能是合理的。

可能很难选择之间采用CCS技术的电力和可再生能源的基础上的成本。这是因为在一些国家(如英国)由政府补贴鼓励可再生能源发电,而不是CCS发展。

整体煤气化联合循环,或IGCC电站是一个煤炭转化为合成气(合成气)前烧。

捕获

合成气中杂质,如有限公司₂在燃烧之前,可以删除。合成气是用于燃气涡轮发电机发电的余热通过汽轮机系统,进一步提高效率。

成本

可能很难选择之间采用CCS技术的电力和可再生能源的基础上的成本。

CCS中使用的机器将使用10至40%的能量产生的发电站。这意味着,电力将会更昂贵的购买。然而,CCS可能减少其电站装备有限公司₂排放量超过95%,因此额外的成本可能会被认为是合理的。

炼油厂生产的运输燃料,不断增长的巨大份额占世界能源有限公司₂排放。炼油厂大有限公司₂发射器,因为他们使用太多的热量和电能现场和精炼过程本身有时生产有限公司₂。

制造氨、酒精和合成液体燃料也生产有限公司₂。冶炼厂和水泥厂排放的CO₂,主要是因为化石燃料的燃烧产生热量和蒸汽,还因为一些化学过程制造有限公司₂。

捕获

公司之间的主要区别₂捕获在一个炼油厂,在电厂有限公司₂炼油厂排放更加分散;他们可能不得不被从几个点。

生产氨,酒精,和合成液体燃料,如果有限公司₂捕获并不是出售或用于另一个进程,它直接释放到大气(称为“发泄”)。在一些更丰富的过程,甚至相对纯CO₂流是排放到大气中,这意味着捕捉的有限公司₂更划算的。

在冶炼厂和水泥厂,捕获的技术选项有限公司₂本质上是一样的他们是燃烧化石燃料的发电厂。

成本

很少有研究发表的炼油厂的成本,钢铁、氨或水泥厂有限公司₂捕捉。

一项研究在燃烧后捕集技术在炼油厂估计只有40 - 50每分炼油厂排放的适合捕捉€90 - 120每吨成本有限公司₂。这些成本会显著增加更多的公司₂被捕获的来源。

• 更多的信息在有限公司₂炼油厂捕获,一个实用的方法

在天然气加工工业,腐蚀性的酸性气体(通常是有限公司₂和硫化氢(H₂S))从天然气运输或使用前。

捕获

我们称之为“天然gasn实际上是气体的混合物。它通常是至少90%的甲烷(CH₄),加上其他碳氢化合物如乙烷(C₂H₆)和丙烷(C₃H₈)。天然气通常还含有氮、氧、有限公司₂、硫化合物和水。

气体含有大量的这些杂质不能燃烧高效和安全。一个例子是天然气生产在北海Sleipner气田,它包含异常高的水平(大约9%)有限公司₂。客户希望公司₂水平不到2.5%,所以叫做Sleipner-T现在分离的特殊处理平台有限公司₂从天然气。

Sleipner-T工厂生产约100万吨纯CO₂每年,注入深盐水土层北海。斯莱普是一个关键的欧洲CCS技术示范站点。

成本

在大多数情况下它是便宜发泄气体到大气中;埋葬有限公司₂增加天然气消费的总体成本。然而,在一些国家“碳税”是向公司发出有限公司₂。在挪威,政府指控该公司生产的天然气被释放到大气中。为了避免支付这税Sleipner气田,所有的公司₂提取自1996年以来一直在地下储存。

电站发电可以通过燃烧化石燃料,但它们也可以用来燃烧化石燃料和生物质(称为共燃)或生物量。大多数共燃发电厂燃烧固体生物质如木材和农业废弃物以及煤炭,但有些可以燃烧天然气和沼气。因为燃烧生物质碳中和,看好减少温室气体的排放。

共燃的主要优势是,它可以通过现有的发电厂与很少或没有修改,允许廉价和快速减少温室气体。

在联合循环发电厂(CCPP)或联合循环燃气轮机(燃机)装置,燃气轮机发电,余热用于生产蒸汽通过汽轮机产生更多的电力;这最后一步提高发电效率。联合循环电厂比传统发电厂更高效,因为它使用一个更高比例的燃料产生的能量燃烧。大多数新天然气发电厂在北美和欧洲这些类型。

整体煤气化联合循环,或IGCC是一个过程,煤转化为合成气在烧之前。合成气中的杂质,如有限公司₂,也可以烧之前删除。合成气通常用于电力燃气涡轮发电机发电的余热蒸汽轮机系统传递。如果公司₂预燃室燃烧之前删除(),它可以存储在深的地质结构。

供热和电厂(也称为热电联产厂),同时使用废热产生更多电力工业和家庭取暖和热,包括房屋、医院和学校。普通发电厂燃烧煤、石油或天然气不将他们所有的热量转化成电能。在大多数化石燃料发电厂,一半以上是作为余热丢弃了。

结合热力和电力工厂可以达到效率高达89%,相比之下,55%的最佳传统植物。这意味着需要更少的燃料来产生相同的有用的能量。

一个化石燃料发电厂燃烧化石燃料,如煤炭、天然气或石油(石油)来产生电能。化石燃料发电厂设计大规模连续操作。在许多国家,这些植物提供大部分的电能,或“基本负载”。化石燃料的发电厂使用涡轮发电机。涡轮机可能会变成蒸汽,气体或有时一个内燃机。

发电厂产生的副产品。浪费热量释放到大气中,常常通过冷却塔,河流、湖泊水作为冷却介质。废气(烟气)从燃烧化石燃料是排放到空气;它包含有限公司₂和水蒸气,以及其他物质,如氮、氮的氧化物、硫氧化物和(在燃煤电厂的情况下)粉煤灰和汞。固体废物火山灰燃煤锅炉必须被删除,和一些煤灰可回收的建筑材料。