Kunnen We Ons Co2-Probleem In De Oceaan Begraven?

{h1}

Het co2-probleem waarmee we worden geconfronteerd, kan worden opgelost als de overtollige co2 ergens anders dan de oceaan wordt opgeslagen. Meer informatie over oplossingen voor het co2-probleem.

Met elke liter gas die het verbrandt, verbruikt je auto ongeveer 20 kilo koolstofdioxide (CO2) [bron: United States Dept. of Energy]. Met 531 miljoen auto's wereldwijd in 2002, kan dat oplopen tot veel CO2 vrij snel in de atmosfeer gebracht [bron: World Watch]. Dit is niet om de koolstof te vermelden die het resultaat is van alle kolengestookte elektriciteitscentrales, vrijgemaakte bossen, koeienmest van boerderijen en andere bronnen. In totaal stoten wij mensen ongeveer 6 miljard ton CO uit2 elk jaar [bron: U.S. Departement van Energie].

Het is niet dat de aarde een beetje koolstofdioxide niet aankan. Alleen omdat mensen pure CO niet kunnen ademen2 betekent niet dat het slecht is. Planten houden van het spul, gebruiken koolstofdioxide als brandstof voor fotosynthese en stoten kostbare zuurstof uit als afval. Fotosynthese is een deel van de koolstof cyclus, een van de aarde biogeochemische processen.

Door dit proces wordt de bestaande koolstof op de planeet van de ene plaats naar de andere geschoven. Bodem, oceanen en de atmosfeer slaan allemaal tijdelijk koolstof op. Onderweg nemen levende organismen CO binnen2, waardoor ze ook warehouses worden.

Maar wat gebeurt er als het teveel teveel wordt? We weten niet echt wat er zal gebeuren als de koolstofvoorraden uiteindelijk overstroomd raken, omdat het erop lijkt dat ze zullen werken met de versnelde snelheid waarmee we kooldioxide afgeven.

Houd er rekening mee dat uw auto niet de koolstofdioxide produceert die vrijkomt in de atmosfeer. Het werd opgeslagen in de olie die uit de grond werd geboord, en in de benzine die er uit werd geraffineerd. Maar door het te verbranden voor energie, geven mensen het vrij.

Dus als we te veel CO vrijgeven2 in de atmosfeer, kunnen we het niet zomaar vastleggen en ergens opbergen? Ja. Lees over enkele plannen om dat op de volgende pagina te doen.

Kooldioxide opvangen en opslaan

Dr. Rajendra Kumar Pachauri, voorzitter van het International Panel on Climate Change, bezorgt in 2007 een adres.

Dr. Rajendra Kumar Pachauri, voorzitter van het International Panel on Climate Change, bezorgt in 2007 een adres.

Kooldioxide is belangrijk voor het ecosysteem en niet iedereen is bezorgd over onze voortijdige introductie van kooldioxide in de atmosfeer. Sommige klimaatsceptici geloven niet dat de opwarming van de aarde het gevolg is van het verbranden van fossiele brandstoffen. Maar als studies van de effecten op de introductie van koolstofdioxide uit antropogene (menselijke) bronnen bouwen, meer leden van de wetenschappelijke gemeenschap zijn op zoek naar manieren om de stress te verminderen die we lijken te hebben op de koolstofcyclus.

Om onze CO te compenseren2 emissies, sommigen stellen voor gasvormig kooldioxide op te vangen voordat het in de atmosfeer kan ontsnappen. De ideale locaties voor CCS-systemen (Carbon Capture and Storage) zijn de energiecentrales die elke dag tonnen kooldioxide uitstoten.

Er zijn drie verschillende soorten koolstofvastlegging: pre-combustion, naverbranding en oxyfuel-verbranding. De voorverbrandingsmethode vereist het scheiden van het kooldioxide van de oorspronkelijke energiebronnen, dus het is niet aanwezig wanneer de brandstof wordt verbrand. Naverbrandingssystemen vangen CO op2 nadat het is verbrand als afval maar voordat het de schoorsteen van een elektriciteitscentrale verlaat. Oxyfuel-verbranding voegt bijna pure zuurstof toe aan opgevangen CO2en wanneer het samen wordt verbrand, wordt het kooldioxide gemakkelijk gescheiden, waardoor het gemakkelijker als afval wordt opgevangen.

Hoewel systemen voor het opvangen en opslaan van koolstof ook fossiele brandstof voor energie vereisen, komt er meer CO vrij2, de Intergouvernementele Werkgroep voor Klimaatverandering van de Verenigde Naties raamt dat een energiecentrale uitgerust met een onafhankelijk CCS-systeem met succes de netto CO kan verminderen2 emissies met 85 tot 95 procent [bron: IPCC].

Zodra we de kooldioxide die we uitstoten, hebben vastgelegd, waar leggen we die dan uit? Eén voorgestelde locatie bevindt zich op de bodem van de oceaan. Het concept van diepzee CO2 opslag werd voor het eerst voorgesteld door Dr. Michael Pilson. De theorie is eenvoudig in de kern: vloeibaar maken van het gasvormige CO2en introduceer het op de oceaanbodem. De atmosferische druk en lage temperaturen in de omgeving van de diepe oceaan moeten de vloeibare CO behouden2negatief drijfvermogen, wat betekent dat het zal zinken in plaats van drijven. Een voorspelbare reactie tussen vloeibare CO2 en water onder hoge druk en lage temperatuur zorgt ervoor dat kooldioxide verandert in een ijzige stof genaamd clathraat hydraat. In deze vorm is de CO2 moet zijn integriteit behouden en voorkomen dat het door het zeewater wordt opgenomen.

Tegen het einde van de 20e eeuw werden experimenten uitgevoerd om te zien of diepzee koolstofopslag mogelijk was. Onderzoekers van het Monterey Bay Aquarium Research Institute introduceerden vloeibare koolstofdioxide in een bekerglas op de oceaanbodem op 3.600 meter (ongeveer 12.000 voet). De CO2 groeide in volume en brak uit in globs, die werden weggevaagd door de huidige [bron: CNN]. Het plan moest worden herzien: het vrijkomen van grote hoeveelheden koolstofdioxide in de oceaan kan het ecosysteem van de oceaan verstoren.

In 2008 had een groep onderzoekers uit de Verenigde Staten een idee: het was prima dat vloeibaar koolstofdioxide een lavalamp nabootst, zolang het maar veilig werd opgeslagen en beperkt bleef tot gebieden met weinig of geen zeeleven. Kunnen ze de CO opslaan?2 in gigantische tassen? Lees over dit veelbelovende concept op de volgende pagina.

Opslag van koolstofdioxide op de vlakte van de Abyssal

Een afbeelding uit 1987 van gerechten uit de Titanic op de oceaanbodem. Het grote schip ligt op een afgrond in de Noord-Atlantische Oceaan.

Een afbeelding uit 1987 van gerechten uit de Titanic op de oceaanbodem. Het grote schip ligt op een afgrond in de Noord-Atlantische Oceaan.

De abyssale vlakte is een uitgestrekte oceaan die zich uitstrekt van de bodem van de continentale hellingen tot de geulzones, waar diepe kloven zoals de Marianas-greppel door de oceaanbodem snijden. De abyssale vlakte begint op een diepte van 4.000 meter (ongeveer 2,5 mijl onder zeeniveau). Er is weinig of geen licht om de fotosynthese plaats te laten vinden, wat betekent dat er geen inheemse plantenleven is. De voedselvoorziening bestaat uit dode en rottende planten en dieren die op de bodem van de oceaan zijn gezonken. De dierenpopulatie langs de abyssale vlakte is schaars en het gebied is groot en over het algemeen vlak.

Op deze diepte zweeft de temperatuur rond de 2 graden Celsius (35,6 graden Fahrenheit) en de atmosferische druk uitgeoefend door de zwaartekracht is 5880 pond per vierkante inch (413,3 kg / sq. Cm) [bron: University of Hawaii]. Dat is een veel andere omgeving dan wat we gewend zijn op zeeniveau, waar de atmosferische druk 14,7 pond per vierkante inch (1,03 kg / sq. Cm) is [bron: Texas A & M University], en de gemiddelde wereldtemperatuur 14,77 graden was Celsius (58,6 graden Fahrenheit) in 2005 [bron: Earth Policy Institute]. Met deze omstandigheden is de Abyssal-vlakte een ideale locatie om vloeibaar koolstofdioxide op te slaan.

Dr. David Keith stelde voor dat de afgrond vlak voor grote zakken van polymeren met een diameter van ongeveer 183 meter in de vorm van opslagtanks voor vloeibaar kooldioxide zou dienen. De CO2 zou via pijpleiding naar de oceaan worden gebracht, zoals ruwe olie wordt afgeleverd aan raffinaderijen. Elke zak bevatte ongeveer twee dagen aan CO2-uitstoot in de wereld - 160 miljoen ton [bron: Natural Sciences and Engineering Research Council]. Een van de dingen die Keith's voorstel zo aantrekkelijk maakt, is dat de technologie om het voor elkaar te krijgen al bestaat. We hebben momenteel CO2 pijplijnafleversysteemtechnologie, en zowel vangsystemen vóór als na de verbranding zijn al aanwezig.

Keith sprak over zijn idee in een lezing aan de Amerikaanse Vereniging voor de Bevordering van Wetenschap in februari 2008. Als zijn concept in de praktijk wordt gebracht, moeten de gigantische containmentzakken schade aan het oceanische ecosysteem voorkomen door het vrijkomen van grote hoeveelheden CO te voorkomen2 in de oceaan. Keith zegt dat het negatieve drijfvermogen van de kooldioxide het gas niet zou opduiken [bron: Natural Sciences and Engineering Research Council].

Met de hoeveelheid opslagruimte die nodig is om de CO van de wereld te bevatten2 emissies, de abyssale vlakte kan maar één plaats zijn waar we onze koolstofdioxide behouden. Deposities diep in de aardkorst zijn een andere locatie die wordt geëvalueerd, wat logisch is, omdat dit is waar het grootste deel van de fossiele brandstof die we verfijnen in de eerste plaats vandaan kwam.

Eenvoudig de CO opslaan2 klinkt misschien als het vegen van een probleem onder een tapijt, maar het is moeilijk om te zeggen welke technologie de mensheid binnen een of twee eeuwen tot haar beschikking heeft. Het is mogelijk dat we enig gebruik hebben ontdekt voor de verbinding die we momenteel niet hebben. Het zou in de toekomst een energiebron kunnen blijken te zijn. Als piekolietheoretici correct zijn, hebben we ons gebruik van fossiele brandstoffen grotendeels gestaakt en kan de koolstofcyclus in staat zijn om langzame uitstoot van CO te verwerken2 van opslag.

Interessant is dat we misschien ook een manier hebben ontwikkeld om de situatie te reconstrueren die onze fossiele brandstoffen produceerde in de eerste plaats. Met zwaartekracht en koolstof kunnen we theoretisch fossiele brandstoffen synthetiseren. Door het CO2 uitgestoten en hergebruikt als een ingrediënt in deze synthese, zouden we een gesloten systeem kunnen creëren dat zou kunnen voorzien in de wereldwijde energiebehoeften zonder de koolstofcyclus nadelig te beïnvloeden. Om met succes een dergelijk systeem af te kunnen leveren, hebben we veel CO nodig2 in de toekomst. Als Keith's tassensysteem werkt, zal het daar wachten.

Ga naar de volgende pagina voor meer informatie over Earth-processen en andere gerelateerde onderwerpen.

CO2-probleem: notities van de auteur

Josh Clark, Senior Writer

Josh Clark, Senior Writer

Ik gooide dit artikel enkele jaren geleden nadat ik hoorde over het concept van koolstofafvang en -opslag. Het hele concept is prachtig: we blijven zoveel fossiele brandstoffen verbranden als we willen, maar we vangen de koolstofdioxide voordat het de lucht kan vervuilen en we opslaan het. In dit scenario bevindt de opslag zich in grote zakken op de zeebodem, waar de temperaturen koel genoeg zijn en de druk groot genoeg is om CO te vangen2 gas zal worden omgezet in een globby, semi-solid state die gemakkelijker te beheersen is.

Ik kwam ook andere ideeën tegen waar we kooldioxide kunnen opslaan, zoals in lege watervoerende lagen, en een aantal manieren om het te vangen, zoals vóór, tijdens of na de verbranding. Maar ze gaven me allemaal hetzelfde gevoel van opwinding, dat mensen niet alleen konden gebruiken, maar ook hun afval vastleggen en hergebruiken. Het einddoel van koolstofafvang en -vastlegging, zo leerde ik, is om een ​​gesloten cirkel te vormen, waar CO wordt uitgegeven2 wordt opnieuw en opnieuw onderdrukt in bruikbare koolstofbrandstof. Het beperkt niet alleen de vervuiling, het zorgt ook voor energiezekerheid. Jaren later kwam ik dit voorbeeld tegen als een centraal thema van de nieuwe Antropoceenleeftijd van de geologie: mensen gebruiken vindingrijkheid om zowel de aarde te exploiteren als te beschermen, en veroorzaken onderweg zo min mogelijk schade.

CO2-probleem: Cheat Sheet

Dingen die je moet weten:

  • Mensen stoten elk jaar ongeveer 6 miljard metrische ton kooldioxide uit.
  • Er is een beweging gaande om met koolstofafvang en sekwestratieprogramma's koolstofdioxide uit elektriciteitscentrales en uiteindelijk auto's en ander transport in te dammen en op te slaan.
  • Een belangrijk voorstel voor het opslaan van gevangen CO2 zit in grote zakken op de bodem van de oceaan.
  • Elk van deze enorme zakken kon ongeveer 160 miljoen metrische ton CO bevatten2, ongeveer twee dagen aan wereldwijde emissies.
  • Op deze diepten, CO2 zal worden omgezet naar een halfvaste toestand, waardoor het gemakkelijk te bewaren is in opslag dan in een gasvormige toestand.

Test nu je kennis met deze quizzen!

  • Auto Smarts: Green Driving Quiz
  • Ultieme quiz over alternatieve energie
  • Ultimate Alternative Energy Mutual Funds Quiz
  • Energiequiz bewaren

Bekijk deze afbeeldingengalerijen!

  • Green Science Pictures
  • Kernenergie foto's
  • Olieveldafbeeldingen


Video Supplement: Breathe to Heal | Max Strom | TEDxCapeMay.




Onderzoek


Storm Met Orkaan-Kracht Gusts Lashes Uk
Storm Met Orkaan-Kracht Gusts Lashes Uk

Sandy Stroomuitval Gespot Vanuit De Ruimte
Sandy Stroomuitval Gespot Vanuit De Ruimte

Science Nieuws


Hoe 3D-Bril Werkt
Hoe 3D-Bril Werkt

Wat Zijn Zeldzame Aardelementen - En Wat Hebben Ze Met De Omgeving Te Maken?
Wat Zijn Zeldzame Aardelementen - En Wat Hebben Ze Met De Omgeving Te Maken?

Invasief Ongedierte Versus Polar Vortex: Who Will Win?
Invasief Ongedierte Versus Polar Vortex: Who Will Win?

Wat Als Ik Nooit Meer Heb Geslapen, Ooit?
Wat Als Ik Nooit Meer Heb Geslapen, Ooit?

Tonnen Major Quakes Hebben De Wereld De Laatste Tijd De Mond Gesnoerd. Betekent Dat Iets?
Tonnen Major Quakes Hebben De Wereld De Laatste Tijd De Mond Gesnoerd. Betekent Dat Iets?


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com