Відновлюючі джерела відсутні. Чистий вугілля – джерело енергії ближнього майбутнього

р.


Сьогодні вугілля виробляє понад 40% електроенергії світу, фактично будучи основою сучасного життя.

У цій статті ми будемо говорити про точну ситуацію з використанням вугілля в енергетичному секторі, чому зараз неможливо відмовитися від неї і про нову технологію очищення продуктів згоряння вугілля та їх дистиляції для подальшого використання.

З того, що хороші речі не завжди загорнуті в красивій упаковці, можна знайти, взявши швидкий поїзд з Пекіна до Тяньжина, а потім водіння до узбережжя. Тяньцзінь, третій за величиною міста Китаю, був заснований як морський порт Пекіна на Жовтому морі, але в останні роки місто освоював і зносило звичаї так багато земель на узбережжі мудії, що він фактично почав рухатися в землі, а новий порт виявився прямо поруч з водою. У цій гіперпромисловій зоні, з вантажними навантаженнями магістралей, є десятки заводів і підприємств, кожен з яких складається з багатьох труб, реакторів, клапанів, вентиляційних виходів, суден, тріщин, компресорів, димоходів і дистиляційних рослин. В короткий час це свого роду краєвид James Cameron може виглядати для натхнення під час роботи на Terminator 2 закінчення.

Серед тих будівель, як великі і без обличчя, як його сусіди, є будівля називається GreenGen, гігантська державна електроенергетична компанія, побудована Китайською групою Huaneng спільно з низкою інших фірм, відділів китайського уряду і, не менш важливо, найбільша приватна вугільна компанія Peabody Energy.

За західними стандартами GreenGen є секретним місцем. Ми вимагаємо інтерв’ю і поїздок, які вирушили на тижні. Коли я вирішив оплатити їх візитом, безпека на сайті не тільки відмовилася від доступу до мене, але і відмовилася підтвердити ім'я компанії. Я побачила жалюзі на одному з вікон відіймають і через них чужі очі дивилися моє відправлення. Я думаю, що це не так, що GreenGen є мільярдом підприємств, що видобуває вуглекислий газ з вугільних електростанцій і передає його через спеціальні канали до підземного сховища, які ми відхиляємось від того, де він спалений. Частина нової хвилі таких вугільних підприємств є найбільш послідовними зусиллями Китаю, і, можливо, світу, для боротьби зі зміною клімату.

Більшість людей рідко дивляться вугілля, тому у них є звичаї його як реліквій 19-го століття, чорної маси, що лежить на вулицях вікторіанської епохи. Але насправді стрибок вугілля, 21-го століття артефакт знайшов майже всюди, є символом нашого часу як iPhone. Сьогодні вугілля виробляє понад 40% електроенергії світу, фактично будучи основою сучасного життя. За минулий десятиріччя вугілля долучилося до світового постачання електроенергії, ніж будь-яке інше джерело.

Ніде є перевагою вугілля більш очевидною, ніж у найшвидшому темпі зростання світу, найбільш поширеному регіоні: Азія, і особливо Китай. За останні кілька десятиліть Китай підняв кілька сотень мільйонів людей з бідності. Це може стати найбільшим підйомом в історії. Цей прогрес не міг відбуватися без індустріалізації, що в свою чергу не може відбуватися без вугілля. Більше 75 відсотків електроенергії Китаю генерується ним, включаючи потужність для гігантських електронних підприємств, де зібрані iPhone. Ще більше вугілля використовується для обігріву мільйонів будинків, сплавлення сталі (Китай виробляє майже половину світової сталі), а вапняний вапняк, щоб зробити цемент (Китай майже половина цементу, виробленого у світі). У своїй феверішній квесті для розвитку, Китай горить стільки вугілля, як решта світу, і це само собою робить кліматичні вчені шуддер.

Китай вже випромінює чверть світових парникових газів, більш ніж будь-якої іншої країни. Міжнародна науково-дослідна організація «Енергетика», яка фінансується 28 країнами, оцінює, що Пекін подвоє кількість вугільних електростанцій на 2040. Якщо це відбувається, то вихід вуглекислого газу Китаю буде подвійний, або навіть потрійний. «Коал є занадто дешевим, так багато, і це занадто доступним, завдяки надійним постачальникам, які будуть замінені», - зазначив аналітик палива Джон Деан, президент JD Energy, консалтингова фірма.

Але залежність від вугілля не просто проблема для Китаю. Країни світу, навіть європейські країни, які рекламують свою екологічну продуктивність, розуміють, що вони не можуть сплести вугілля. Німеччина, часто оцінила об’єм сонячної та вітрової потужності, не тільки отримує половину своєї енергії з вугілля, але й відкриває більше вугільних електростанцій в 2013 році, ніж в будь-який інший рік в останні два десятиліття. У сусідньій Польщі 86% електроенергії генеруються з вугілля. Південна Африка, Ізраїль, Австралія, Індонезія все залежить від вугілля більше, ніж коли-небудь. У.С., в деякій мірі, є виключенням: частка вугільної енергії в Америці знизилася від 49% у 2007 році до 39% у 2013 році, в основному, завдяки старту гідравлічного фрактування, що різко знизило ціну природного газу, конкурентного палива. Але критики мають право на те, що видобуток вугілля США вразив рекорди: частка червоно-блакитного вугілля в Європі та Азії не різко зросла. За даними Науково-дослідного інституту Світових Ресурсів, група вчених, які проводять екологічні дослідження, очікується, що майже 1,200 нові великі вугільні рослини будуть побудовані в 59 країнах. Як кліматичні вчені попереджають у спільній заяві у листопаді, різкий підйом у використанні вугілля ведеться до «слідовності, які можуть бути описані як катастрофічна».

Це, таким чином, бере мене назад до непристойного підприємства в Тяньчині. Зелений Gen є одним з найбільш пресованих зусиль світу, щоб розробити технологію, що називається захоплення вуглецю та зберігання, або CCS. По суті, CCS дуже простий: промисловості спалюють стільки вугілля, як раніше, але видаліть всі забруднювачі. На додаток до очищення кіптяви і кіптяви тепер стандартна практика на великих заводах до окремого вуглекислого газу і перекачувати його підземелля, де можна зберігати протягом тисяч років.

Багато дослідників клімату та енергії вважають, що технологія є важливою, щоб уникнути катастрофи клімату, оскільки це дозволить світ продовжити спалювання його найбільш рясним ресурсом, при різкому зменшенні вуглекислого газу та викидів соот. Незважаючи на те, що мова йде про часто, це може бути ще більш важливим, ніж будь-які майбутні відновлювані технології, які можуть виникнути в найближчі десятиліття. Стівен Чу, фізик, який служив Секретаром енергетики США до останнього року, званий CCS. "Я не знаю, як ми можемо рухатися вперед без неї", - сказав Чу.

Курс споживання енергії (оригінальний розмір)



Наша залежність від вугілля не закінчується найближчим часом. Хоча відновлювані джерела енергії очікується бум протягом найближчого десятиліття, вугілля буде залишатися джерелом енергії світу.

На жаль, цей крок буде неймовірно складним. В той час як базові концепції зрозумілі і зрозумілі, що розробка надійної, масштабної технології CCS займе багато часу, бути непопулярними і зрозумілими. Інженери повинні не платити гроші, а не час для метичних обчислень, ревізій та небезпечних експериментів. В кінці світу буде кілька тисяч величезних споруд, які будуть викликати всі очі. У той же час екологи оповіщають технологію, переконані, що вона являє собою можливість для вугільної промисловості за рахунок альтернатив очищення, таких як сонячна і вітрова енергія.

В результаті CCS є критичною технологією майбутнього, і в той же час знаходиться в складному положенні. У 2008 році в групі Eight Summit міністри енергоресурсів визнали ключову роль вуглецю, захоплення та зберігання, а також рекомендації Міжнародного енергетичного агентства з запуску «20 масштабних демонстраційних проектів CCS» за 2010 рік. Однак кількість таких проектів у світі фактично зменшується. Виняток - Китай, де десятки великих заводів CCS знаходяться в плануванні або виробництві.

Китай, ймовірно, добре підходить для того, щоб привести до найбільшого в світі вугільного місця. Крім того, енергетичні компанії є частково державними і тому не можуть активно засувати уряд, щоб зупинити програму CCS. У той же час вони не будуть штрафні, ні урядом, ні юристами акціонерів, якщо введення цієї дороги, експериментальна технологія впливає на їх прибутковість. По-іншому, кожен інший повинен бути вдячний Китаю за вступ до гри, говорить Fatih Birol, головний економіст IEA. Для збору та зберігання вуглекислого газу необхідно знайти спосіб збору та зберігання вуглекислого газу на великому масштабі, перш ніж це занадто пізно.

«Я не знаю будь-яких інших технологій, які так ключі до здоров'я планети і так безперервно до нас», - каже Бірол. ?

Вугілля MEGO до тих пір, поки ви починаєте жити біля неї. МГО – старий журналістичний сланцев, який стоїть на «міські очі глазурувати» і називається хорошим, але занадто нудним сюжетом для читання. У Америці, де вугільний горий далеко від очей людини, читачі, як правило, реагують на слово «коал», закриваючи сторінку.

Тим не менш, люди в Гебеї не розглядають вугілля МГО, принаймні в моїх враженнях. Hebei - провінція, що оточує Пекін. Коли столиця почала готуватися до 2008 р. Олімпійських ігор, уряд відправив вугільні електростанції та заводи, які забруднюють повітря міста за її межами. Більшість цих підприємств переїхали до Гебея. У провінції було створено багато нових робочих місць, але його повітря став найбрудніше в Китаї.

З curiosity я отримував таксі, щоб їздити через місто Таншан, в Хебеі, який знаходиться на північному сході Пекіна. Про квартал миля - хороший день, водій сказав мені. Куртка диму дала будівлям розмитий вигляд старої фотографії. Ще недавно Таншан був порівняно бідним місцем. А тепер на околиці міста є ціла серія розкішних автомобільних дилерів: BMW, Jaguar, Mercedes, Lexus, Porsche. Більшість автомобілів були в кімнаті, і ті, які експонувалися зовні, покриті сірим нальотом.

Люди говорять вугіллі. Один водій вантажівки, з інтонаціями пишної позбавлення в голосі, сказав мені, що ми дихаємо найгірше повітря в світі. Універсітэт носіння смугастих шкарпеток, Hello Kitty, зауважив, що кожен раз вона протирає її обличчям, «утрьох чорний» залишається на серветці. Це «зловживання» називається PM2.5. PM2.5 - технічний бангон для частинок не більше 2,5 мікрометрів в діаметрі, які здатні встановлювати в легенях. Відповідні проблеми типові, вона сказала. Кожен хворий, але уряд ніколи не буде звітувати його. Я пішов, щоб побачити металургію, який сказав мені, що Таншан планує очистити повітря протягом 30-35 років. «Ми місто галузі, місто вугілля», - сказав він.

Не просто проблема в віддалених регіонах Китаю. Маски для обличчя, які допомагають фільтрувати забруднення, стають більш поширеними у великих містах, таких як Шанхай та Гуанчжоу. Одна фірма «Вогмаск», яка продає маски, на яких великі компанії можуть розмістити свої логотипи, використовуючи смог як можливість брендингу. За кілька днів до поїздки до Таншана, більш ніж 10 мільйонів жителів північно-східного міста Харбіна були переведені в забруднення вугілля: школи закриті, люди жили будинок, траси були заблоковані, тому що водії не могли бачити дорогу. Під час мого візиту я отримав свої руки на Пекінській газеті з барвистою повносторінковою рекламі про проект «перший високотехнологічний кондоміумний проект з оперативним керуванням PM2.5». ?



За даними одного великого дослідницького проекту, що включає майже 500 вчених з 50 країн, забруднення повітря викликає 1,2 млн передчасних смертностей в Китаї щороку. Ще одним дослідженням наведено дані, які усунуть забруднення вугілля на півночі Китаю, підвищують тривалість життя на майже п'ять років. (Порівняння, усунення раку підвищить тривалість життя в США всього 3 років.) Минулого року група 10 китайських науковців оціночила, що зменшення рівня PM2.5 на аналогічні рівні США знизило смертність у великих китайських містах на 2 і 5 відсотків. Іншими словами, в деяких місцях побічні ефекти вдихання повітря відповідають за одну двадцять летять.

Після ознайомлення з цими фігурами, заможливими китайцями починають надсилати своїх дітей до інших країн. Не так само, як і люди, які я говорив в Хебеї мало, де можна звернутися за допомогою. "Що добре це ці вакансії (в Хебеі) якщо вони приходять за рахунок нашого життя?" попросить жінку в Hello Kitty шкарпетки.

Вплив випаровування вугілля в Китаї поширюється далеко за межі Гебея. Дим з вугільних електростанцій підвищує високий і поглинає сонячне світло, прогріваючи повітря. Чорні частинки вугілля взаємодіють з хмарами, допомагаючи їм зберігати тепло та блокувати сонячне випромінювання. Соотові землі на льодовиках і льодових полях в невеликих крапельках, що охоплюють їх тонкою чорною плівкою, і сонячне світло менше відбивається від такого льоду. Таким чином, вугільні пилові частинки дійсно допомагають розплавити стовпи льодовиків і вигнати Himalayas. Минулого року міжнародна команда оцінила, що викиди з чорного вугілля були другим за величиною вкладником до змін клімату. Звісно, тільки викиди вуглекислого газу більш небезпечні. Вугілля є основним джерелом обох.

Збільшення викидів CO2 (оригінальний розмір)



Випалення вугілля несе відповідальність за більш ніж 70% викидів CO2, зменшуючи рівень непристойних викидів будь-якого іншого палива, що використовується для створення електроенергії. З планами побудувати більше 1,200 додаткових вугільних електростанцій у 59 країнах, ця хмара парникових газів може вирости до 4 мільярдів тонн, збільшуючи майже 50% у 2020 році.

Найлегшим рішенням буде негайно заборонити всі 7,000 вугільних електростанцій, які наразі працюють у світі, включаючи майже 600 у Сполучених Штатах. Для цього дуже простий ... і неможливий.

«Це альтернатива використанню викопних палив для створення енергії», – коментує Баррі Джонс, генеральний директор Глобального інституту СКС, об’єднання міжнародних державних організацій та енергетичних компаній на основі Австралії, «але альтернативи для деяких вугільних промислових процесів». Приклади включають сталь і цемент, основні будівельні матеріали для будь-якого сучасного суспільства. Більшість сталі розтоплюється у великих беластних топках, які вимагають коксу, твердого палива, що виробляється шляхом спалювання вугілля в низькокисневому середовищі. Чи не тільки джерело енергії, кокс буквально тримає залізну руду в печі і бере участь в хімічних реакціях, які перетворюють чавун в сталь. За словами Вацлава Сміла, дослідника енергії та автора численних паперів на тему, виготовлення тонни сталі вимагає майже половини тонни коксу. Вугілля також є основним паливом для цементних виробників. «У теорії вугілля може бути замінено», – каже Джонс, «але це буде потрібно, щоб кожен єдиний цементний завод у світі був перебудований. й

Більш важливо, що більш ніж чверть громадян Китаю все ще живуть на менше $2 на добу. Всі ці люди — понад 350 мільйонів чоловіків, жінок і дітей, всі Сполучені Штати, що живуть в бідності — хочуть шкіл, каналізацій, теплих будинків і тротуарних трас, всі речі, які в іншому місці користуються без навіть мислення про них. Китай не може забезпечити достатню кількість енергії, щоб створити і зберегти його з нафти або природного газу: він має занадто кілька запасів як і без причин, щоб імпортувати їх за високих цінами. (Азійські ціни на природний газ в 5 разів вище, ніж ціни США). Нор може сонячні, вітрові або ядерні джерела задовольняти вимоги Китаю, хоча всі вони швидше ростуть, ніж будь-яка інша країна. Тут важливо врахувати те, що країна знаходиться в третьому місці світу з точки зору запасів вугілля.

Китай, як і багато іншого світу, «необхідно використовувати вугілля», - каже Дінг, «або просто залишити людей без електрики». А з вугіллям, що йде в нозі, бізнес по всьому світу, буде потрібно знайти спосіб зібрати і зберігати свої викиди. Щоб відмовлятися від розробки цієї технології буде знеболена.

Колекція і зберігання є найкращим варіантом, в даний час Inner Mongolia є холодним, сухим, позбавленим рослинності. Це можна назвати Північною Дакотою Китаю. Люди з інших частин Китаю сумніваються про ідею переміщення там, щоб жити через довгі зими і літні піски. Незважаючи на це, деякі з них роблять так само, тому що Inner Mongolia, як і Північна Дакота, перетворюється в енергетичний вузол країни, з більшістю робочих місць. Поблизу міста Ордос є два вугільні шахти, 2 і 3 найбільших у світі. Для розвитку частини іншого вугільного родовища, після чого загальна площа роботи становитиме близько 3 разів більше, ніж Лос-Анджелес. Компанія «Шенхуа Груп» працює в Україні.

У 2006 році в Пекіні стартувала нова національна компанія для прискорення видобутку вугілля та розробки вугільно-рідких паливних переробних і конверсійних потужностей, яка дозволить країні використовувати свій вугілля для заміни імпортної нафти, бензину, природного газу та нафтохімії. У відповідь Шенхуа побудував об'єкт $2 млрд біля Ордоса, який перетворює вугілля в щось, можна залити в паливний бак автомобіля. Право поза заводом стоїть одна з небагатьох АЗС світу, що продає рідке вугілля.

На жаль, кожен кілограм вуглекислого газу виробляється з вугілля. Порівняно, природний газ випромінює лише понад 500 грам на кВт-годину, а ядерні та сонячні джерела не виробляють ніяких викидів. Повертаючи вугілля в рідке паливо виробляє ще більше викидів CO2, ніж генерувати електроенергію з неї. Це пояснюється тим, чому Шенхуа забрав на об'єкті Inner Mongolia, який деякими стандартами є найбільш важливою ініціативою CCS.

Як було обрано місце для реалізації ідеї, крутий банк річки Улан Морон, який протікає через величезний вугільний родовищ. Розмір проекту CCS невеликий. Займає лише 20 робочих місць компанії 1,700. Тим не менш, за словами головного інженера Маошана Чена, «Чи є велика роль». Шенхуа запровадив проект, який спрямований на те, що замовлення Пекіна, щоб зробити вугілля більш поширеним, буде слідувати іншим шляхом, щоб зменшити викиди вугілля. «Управління неминуче приймати правила», – каже він: «Це лише справа часу». У листопаді з’явилася перша хвиля регулювання викидів. Уряд виправдав деякі види вугільних шахт, а також використання особливо брудного вугілля. За цей час Чен каже, що Шенхуа вже давно вирішила «забути перед кожним іншим» і запустив проект на річці Улан Морон. GreenGen виробляє більш вуглекислий газ, але зараз, замість зберігання його, вони швидше за все, продають його до содових компаній (стораж планується на наступну фазу, в 2020 році). Улан Морон проект, на відміну від цього підходу, вже «включає все – як видобуток, так і зберігання», – розповідає Чен.

Шенхуа розпочав техніко-економічне обґрунтування у 2007 році з консультаціями Департаменту енергетики США. «Державні дослідники У.С. взяли участь у плануванні, як на кафедрі Національної лабораторії енергоресурсів і Лоурренс Livermore» Чен. У Пекінському університеті хімічної технології, Університеті хімії ім. Цинхуа, Китайської академії наук та геологічних відділів нафтових компаній. Міністерство науки і техніки та Національного комітету з питань розвитку і реформування, а також сприяння державному плануванню. За даними Чен, кількість науковців, необхідних для того, що CCS включає не тільки власне поле діяльності – хімічні технології, але й «геологія, економіка, атмосферна хімія, промислове виробництво і близько десятків інших напрямків знань». Будівництво почалося в червні 2010 року, а через шість місяців після введення в експлуатацію об’єкту, компанія почала перевірку здоров’я. Минулого року початкова фаза досягла повної потужності, вилучення та зберігання більше 110 000 тонн вуглекислого газу в підземлі солі. Якщо все добре йде, Шеньхуа зможе внести не менше 2 млн. тонн CO2 на рік до 2020 року.

Китай запускає програми CCS, такі як Shenhua швидше, ніж будь-які інші країни. Визначення, з якою ця країна намагається змінити ситуацію з викидами вугілля. За даними Міжнародного інституту CCS, в даний час в повній мірі працюють лише 12 масштабних проектів вуглекислого газу. Але жоден з них не робить те, що найбільше потрібно: вони не заводи, які збирають і зберігають викиди з великих вугільних електростанцій. замість того, як вони переважно приймають CO2 з газових полів і переробників – гідне, але вторинне завдання. Канада планує відкрити перший вугільний завод цього місяця, вартістю $1.2 млрд. І все ж, це правда, що світ має настільки невеликий досвід видобутку і зберігання викидів вугілля, які екологи заряджали, що CCS не більше, ніж збита енергія підробки, фантазії, придуманих вугільними компаніями, щоб відмивати і зелену спочатку брудну промисловість. Енергетики мають різні думки. CCS - це реальна технологія, але це "як реальна, як стовбурова клітинна медицина", - написав Maggie Coert-Baker перед Lights Go Out, чудовий недавнє дослідження стану систем електропостачання. «Це концепційний автомобіль, не мінівен при вході в гараж сусідів. й

Придбання CCS до «мініванного етапу» вимагає подолання багатьох цікавих технічних труднощів. Найбільш розвинена методика виробництва вуглецю від викидів відомий як «амінне очищення». Передбачає, що газ, що випускається шляхом спалювання вугілля через розчин води та моноетаноламіну (МЕА). IEA - це надзвичайно неприємна хімія: вона токсична, м'яка, їдальня і має гострий, аміаку-подібний запах. Однак утворює сильний зв'язок з вуглекислим газом, що розділяє його з інших продуктів згоряння. Цей процес створює нове хімічне утворення неоднорідно називається «карбаміном ІЕЗ». (Більше технічно, CO2 розчиняється в воді - слабка кислота, іноді називають науковцями як «карбонова кислота» і ІЕЗ як слабкий луг; реакція знайома з школи пропонує, що вони реагують на форму сіль.) Карбамін ІЕЗ разом з водою перекачується в ректифікаційний стовпчик, де або зниження тиску або нагрівається суміш. Нагрівання або розширення робочого простору шляхом зменшення тиску дають зворотну реакцію і розбиття карбаміну IEA до CO2 і IEA. Вуглецевий газ і водяна пара випливають, готові до зберігання, а ІЕЗ повертається, щоб реагувати на наступну партію вуглекислого газу. (Бу тому, що концентрація СО2 Шенхуа вище, ніж у звичайних заводах, він використовує інший метод.)

Енергетичні експерти вважають, що це не менше одного століття перед сучасним суспільством переходить на відновлювані джерела енергії. До тих пір, як кажуть, збирання і зберігання є нашим єдиним способом зробити все про 10.4 млрд тонн вуглекислого газу, що випромінюється щорічно вугільними електростанціями.
Далі пояснюється очисткою аміну, кращим методом, який тестується на дату, що зазвичай виключає 90% викидів парникових компаній.

Вугільна електростанція, що працює за принципом збору та зберігання викидів (оригінал)

Габаритний зображення



Здавалося б, простий процес масштабу рослини, який може фізично обробляти мільйони тонн CO2, непросто. Великі електростанції виробляють велику кількість CO2 і потребують великих конструкцій, щоб зібрати її: багатоповерхові металеві вежі з трубами і клапанами. Хімічні суміші, що використовуються в них, є отруйними і викликають корозію, постійно атакують машини і загрожують життя операторів, які працюють за ними. Більшість ІЕЗ погіршуються під час кожного циклу і потрібно замінити.

Тим не менш, найважливішим є те, що постійне опалення всієї вежі розчину карбаміну ІЕЗ вимагає значної кількості енергії. Як правило, розрахунки подаються, згідно з яким CCS з'їде від 20% до 30% потужності генерації електроенергії. З огляду на те, що вугільні електростанції можуть перетворювати лише 50% енергії, що зберігаються в вугільній галузі, впроваджуючи CCS на заводі, збільшить споживання чорної речовини на 40-60%. Зменшення шкоди природи від перекопування і спалювання вугілля таким чином призводить до перекопування і спалювання ще більше вугілля.

Ці витрати на професійну баню називають параситичним. Нерідко параситична вартість оцінюється в $100 за тонну збережених CO2. Електростанція 500-мегават відоме приблизно 3 млн тонн вуглекислого газу на рік. Арифметична розповідає про те, що збирання газу, виробленого тисячами рослин, буде коштувати приблизно $2 трильйон на рік, цифра, яка не включає в себе мільярди, необхідні для побудови об'єктів CCS. Ці розрахунки, виготовлені на коліні, ґрунтуються на неправильних припущеннях, що всі енергетичні рослини однакові, що не проходять модернізацію, що не відбувається зросту виробництва, що ці підприємства не переходять на природний газ, що дає менше викидів. Тим не менш, загальний висновок, що CCS, заснований на існуючих технологіях, є неприйнятним дорогим, є добре заснований.

Що стосується ситуації зберігання, навпаки, виглядає відносно просто і зрозуміло. «Натюрморт доводить, що це поняття можливо», – каже Чен. На всіх родовищах нафти і природного газу нічого не більше природного зберігання вуглецю. CCS просто відтворює або заповнює їх.

Зазвичай масло або газове поле складається з двох шарів породи. Нижній шар має пористу структуру, як губку, порожнини якої заповнюються нафтопродуктами. Над ним є другий шар: перекриття газового скеля. Олія і газові компанії свердлять перекриття, знежирюючи рідини і гази, що підлягають ньому. CCS - це зворотний процес: компанії насос рідина CO2 через непристойний камінь всередині проникної, і коли він заповнюється верхом, отвір ущільнюється назавжди, створюючи щось схоже на могилу, символ обсесії людства з енергією.

Згідно з геологами, материки позбавляються з потенційними пам'ятками поховання, які в США тільки триватимуть на століття. Обвісні об'єкти зацікавленості включають соляні утворення - підземні соляні водосховища, а також розвинені нафтові родовища. Слово «вироблено» тут не означає, що масло з них повністю перекачало. Як правило, в таких місцях залишилися нафтопродукти, які нараховують на дві третини загального обсягу поля, дуже щільні і в'язки, щоб видобути за розумною ціною. Ін'єкції вуглекислого газу змінить цей коефіцієнт: потрапляння в порожнечі породи, газ перемішує з сирою олією, зменшуючи її щільність і відштовхуючи її в напрямку свердловини. (Вилучення крадіжки всіх доступних масел, добре буде ущільнюватися.)

В теорії вуглекислий газ може зберігатися в цих легенях до настання сонця. На практиці вона повинна зберігатися близько століття: вона займає стільки часу для вуглекислого газу, щоб реагувати з навколишною склею і формувати тверді мінерали. Дотепер не можна сказати напевно, як його можна зберігати за такий тривалий період часу. У проекті Shenhua Чен зібрав список питань, які його команда намагається відповісти. Втеча вуглекислого газу з землі в атмосферу? Чи поширюється вона між шарами кам'яного підпілля? Чи проникає підземна вода? Чи реагує хімічно з твердою породою? Що відбувається, якщо тиск в насосі змінюється? Що робити, якщо породні тріщини і газ заповнює більше місця? Що про землетруси? Чен сказав, що вони використовували великогабаритне обладнання, "порушуючи серйозні удари до землі, щоб побачити, як це буде впливати на поширення CO2."

Сьогодні це час для інновацій. Підземні вугільні запаси, кількість яких буде достатньо для більш ніж століття видобутку. Цей показник є настільки великим, що за підрахунками двох кліматологів з Університету Вікторія, виготовлених в 2012 році, повне згоряння запасів вугілля підвищить середню температуру на Землі на 6,7 градусів Цельсієм. Ці розрахунки фактично виготовляються з печерою, оскільки один раз температура досягає певної точки, поточна кліматична модель зупиниться на роботі, що робить наше майбутнє практично непередбачуваною. «Наше суспільство буде жити в житті, боку, використовуючи вугілля,» Андрій Вейвер, один з дослідників, написаних в листі.

Швидко після У 2013 році було затверджено новий гірничодобувний проект, який видобуває понад 100 млн тонн вугілля, в шість разів більше року.

Частина CCS проекту Shenhua, яка відповідає за зберігання, легко втратити пам'ятки. Головною складовою є цементна платформа з площею трохи більше 1000 квадратних метрів. м., на якій є 3 великі контейнери, схожі за формою до ковбаси. Похід труби з'єднує контейнери з насосом вражаючого розміру. Від насоса внизу йде друга менша труба, яка проходить вздовж стін дворівневих стін приблизно на висоті ременя, що з'єднує червоний, клапан-закритий пристрій, який злегка нагадує старий пожежний кран. Далі він є ознакою того, що напис в червоному інформує відвідувачів, що кран розташований над трубою, що насоси стисненого вуглекислого газу на глибину 2.5 км підпілля.

На іншому кінці підприємства – адміністративна будівля з невеликим екраном, що показує, як працює все. На стінах повісити графіки і схеми, які не мають ніяких візуальних відсотків. Супутні тексти описують геологія Іннер Монголія, газохімія та тестові проекти.

З цих зображень ви ніколи не знаєте, що на заході CCS викликає багато спорідненості, що це фактично позбавляється від основних екологічних активістів, включаючи Сьєрра-клуб і Rainforest Action Network. У 2008 році Greenpeace випустили основне дослідження, яке провело перегляд, що CCS є "небезпечним гамблом", що входить до складу, оскільки "безпечне, постійне зберігання CO2 не гарантується." На відміну від «фальшивої надії» вуглецю, Greenpeace та інших груп активістів наполягають тому, що «реальні рішення» до змін клімату є «новою енергією та її ефективним використанням».

Більшість вчених і інженерів згодні з Greenpeace, які людство в кінцевому рахунку потребують енергетичної системи на основі відновлюваної енергії: три квартали або більше з них можуть забезпечити сонячні та вітрові джерела, що підтримуються джерелами, такими як тази та геотермальне тепло. Щоб приїхати до цього, проте не так легко. Чу, колишній радник з питань енергетики президента, який невпинно підтримує ініціативу, вважає, що введення сонячної та вітрової енергії на такому великому масштабі не може статися до кінця століття.

Про це Чу відзначає перешкоди до цієї мети. На всю країну, повністю або навіть більше, протягом тривалого часу. "Нібо зробив це ще, - каже він. Крім того, на тиждень хмарочоса погода триває протягом тижня, або протягом тижня хмарна погода зберігається в районі сотні кілометрів. Буває, що вітер зупиняється, що дует протягом двох тижнів. У цей час вгадайте, що потрібно? Надійне джерело енергії. й

Де ми будемо отримувати енергію від великих, тривалих періодів поганої і без вітру погоди? Кілька компаній експериментують з технологією «розвантаження», тобто денного сонячного зберігання на добу. Але ніхто не побудував об'єкт, який може зберігати достатню кількість енергії для живлення всіх регіонів на тиждень або два. Крім того, ніхто навіть не починав тестування електромережі, яка може перенести такі великі кількості додаткових енергоносіїв на віддалені відстані, від складських приміщень до яких вона потрібна. Деякі люди навіть сумніви, що така інфраструктура може бути винайдена, реалізована і запущена. Але навіть якщо це можливо, процес заміни поточного вугільної сітки з новою сонячною системою, підтримуючи стару систему під час переходу, буде довге, дорого і ризиковане. У сучасному суспільстві не тільки незручності. Нагадувати про жахливі події, які відбувалися в Новій Орлеанській лікарні, коли Гурицян Катріна зумовила довгий відтінок у 2005 році.

«Припустимо, якщо ми знизимо попит на 50 відсотків», – розповідає Чу, «Сонячна і вітрова енергія, що я настійно підтримує неможливість забезпечити ступінь стабільності постачання електроенергії, яке сучасне суспільство потребує» – тобто суспільство, яке постійно працює підприємствами, комп’ютерними центрами та системами управління трафіком. «На найближчі десятиліття викопне паливо буде дуже важливим фактором і нам буде потрібно CCS для нейтралізації їх впливу», - сказав він. Заготівля вуглецю неминуче буде частиною майбутньої відновлюваної енергії, оскільки викопні палива будуть потрібні як безпека, так і як ключова складова у виробництві сталі, добрив і цементу.

На жаль, за даними економіста Яльського університету Вільяма Nordhaus, поза Китаєм, перспективи цієї технології незрозумілі. (Нордхаус - президент Американської економічної асоціації, ймовірно, один з найбільш дослідників з змін клімату.) «Справа – це невибагливе коло», – написав у минулому році книгу, Клімат казино. Компанії не інвестують в CCS, оскільки це дуже ризиковано з фінансової точки зору. Ці ризики базуються на відмові від публічних та великих перешкодах для масштабного виконання. Публічне відхилення, в свою чергу, базується на невеликому досвіді з великим впровадженням CCS. й

Чу погоджується з тим, що в певній мірі. «Параситичні витрати зараз роблять виконання неможливими», – каже він: «Ми повинні зробити щось, щоб уникнути купання вартості електроенергії.» Тим не менш, він вважає, що CCS має хороші короткострокові перспективи практичного впровадження. "Я не бачив ніяких незнімних перешкод, нічого нереального."

У зв’язку з технологічними роботами, компанія «Енергетика» приєдналася до Стенфорда та стала членом правління «Інвентисти теплових технологій», стартапу на основі Ванкувера, який він сказав: «Це найкраща ідея». Ідея полягає в тому, щоб використовувати барабан з керамічною оболонкою, яка обертається всередині димоходів електростанції. молекули вуглекислого газу прилипають до барабана таким чином, що статичний заряд викликає волосся вихованця, щоб дотримуватися одягу. Після цього паровий промивається вуглекислим газом. Один з винахідників даного пристрою стверджує, що вартість даного способу збору становить $ 15 за тонну речовини – значно менше традиційного амінного методу. Коли я запитаю Чу про майбутнє, він дає непристойні та вагові відповіді, уникаючи розкриття інформації. Більш важливим є те, що потенціал цих нововведень є лише початок розгортанню.

Без публічної підтримки CCS, технологічні інновації недостатньо. В США, незважаючи на те, що не вугільна промисловість, ані екологічні активісти демонструють інтерес. У січні адміністрація Обами запропонувала блокувати будівництво нових вугільних електростанцій, якщо вони використовують CCS. У вугільних компаніях, які давно провадили ідею «чистого вугілля» (і назва технології) відразу почали піднімати заперечення, які використовують CCS, неможливим і відразу ж пришвидшили до відставання позову. Без сильної підтримки з боку еколого-активних груп, законодавство малоймовірно задіяти і застосовувати.

Пекін, однак, бачить ситуацію по-різному. Багатий запас вугілля є національним багатством і національним концерном. Китайський уряд зіткнувся з двома актуальними проблемами: підняття людей з бідності і уникнути найгірших наслідків індустріалізації. В результаті Чен говорить мені, "ми повинні зробити роботу CCS". І тоді він посміхався: думка прийшла до свого розуму. «Якщо ми можемо запустити CCS тут, можливо, це допоможе іншим компаніям підібрати і продовжити наші досягнення. й

Джерело: habrahabr.ru/post/217563/