¿Qué son las tecnologías de captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CAC)?
El 7 de diciembre, la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático comenzó en Copenhague según lo previsto. Representantes de 192 países y regiones participaron en la cumbre. En los últimos días las reuniones han sido tensas, como riñas.
Aunque los países todavía están peleando por "objetivos de reducción de emisiones", cómo lograr estos objetivos de reducción de emisiones será la próxima preocupación de los países, por lo que la "tecnología de captura de carbono" se ha convertido una vez más en el foco de atención de los medios.
La tecnología de captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CAC) se considera una mejor manera de salvar el planeta que los volcanes artificiales o los espejos espaciales, ambas fantasías tecnológicas poco fiables. Como todos sabemos, para prevenir el cambio climático necesitamos ahorrar energía y reducir las emisiones de dióxido de carbono. Hay muchas formas de reducir las emisiones, pero para los países donde el carbón es la principal fuente de energía, el costo de reducir el uso de carbón es muy alto. Por lo tanto, la CAC se ha convertido en una alternativa importante y, por lo tanto, es una alternativa importante para quienes lo son. No están dispuestos a cambiar su estructura de consumo de energía. El país es extremadamente atractivo.
Es posible que las personas no estén familiarizadas con la tecnología de captura de carbono, pero no saben que es "uno de los temas más candentes en el campo del cambio climático internacional en el mundo hoy en día, y uno de los temas más importantes". ", dijeron los líderes políticos internacionales. Le prestamos mucha atención a esto." Ya a finales del año pasado, el gobernador del Banco Central, Zhou Xiaochuan, habló sobre el profundo significado de la "captura de carbono" y consideró que la industria financiera tiene un gran potencial a este respecto. Según expertos de la Universidad de Zhejiang, muchas instituciones de investigación extranjeras han sentido la enorme tentación de obtener ganancias y silenciosamente han apuntado al mercado nacional de tecnología de emisiones de carbono.
Al principio, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera era demasiado alta para la supervivencia humana. La Tierra solidifica y entierra dióxido de carbono bajo tierra (el proceso de convertirse en carbón y petróleo), reduciendo así la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera y haciéndola habitable para los humanos. Ahora, por el contrario, los humanos extraen el dióxido de carbono enterrado bajo tierra mediante la extracción de carbón y petróleo y luego lo emiten a la atmósfera. La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera ha aumentado y el efecto invernadero resultante ha provocado una serie de cambios. impactos.
Esto es en realidad una burla y una venganza de la Revolución Industrial: el uso loco de la energía fósil. La era postindustrial está destinada a resolver los problemas de la revolución industrial.
En 1850, las emisiones globales de dióxido de carbono eran sólo de 200 millones de toneladas, pero en 2005 habían aumentado a 25,9 mil millones de toneladas. Entre ellos, el consumo mundial de combustibles fósiles se concentra principalmente en los sectores de industria, energía y transporte, y representa aproximadamente entre el 63,09 y el 72,96 del total de las emisiones mundiales de dióxido de carbono.
Ahora, los jefes de estado de todo el mundo esperan que los humanos mantengan temperaturas no superiores a 2 grados Celsius en 1850 para 2050.
Los científicos han propuesto varias ideas sobre cómo reducir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera.
El primer paso es la “captura de carbono”. Según el profesor Fang Mengxiang, el método actualmente relativamente maduro en el mundo es el método de absorción química. En pocas palabras, utiliza la reacción química entre el dióxido de carbono y un determinado absorbente para separar el gas de dióxido de carbono del gas de combustión. Un absorbente con excelente desempeño y protección del medio ambiente. También existe un método llamado método de separación de "membrana" Durante el proceso de clasificación de la membrana, algunos de los gases de combustión después de quemar combustibles fósiles se disolverán y pasarán, y otros serán "interceptados" y no podrán pasar. Para mejorar la eficiencia de la reducción de las emisiones de dióxido de carbono, los científicos también inventaron el método de combustión enriquecida con oxígeno, que utiliza oxígeno puro para hacer que el dióxido de carbono emitido sea más puro. Se informa que actualmente existen algunos proyectos piloto de captura de carbono en los Estados Unidos, el Reino Unido, Noruega y China, en los que la eficiencia de captura de carbono puede llegar a 90.
"Capturar carbono" no es lo más difícil, e "incluso si el dióxido de carbono capturado se reutiliza para producir bebidas carbonatadas, el dióxido de carbono eventualmente se emitirá a la atmósfera". "Almacenamiento" de la Tierra de forma segura y permanente Los científicos necesitan "almacenar" dióxido de carbono de forma segura y permanente, y esta tecnología de captura y almacenamiento de carbono se llama tecnología CCS (abreviatura de Carbon
Captura y Almacenamiento).
Los científicos ahora están considerando principalmente el "almacenamiento subterráneo", incluido el almacenamiento en aguas profundas y el almacenamiento geológico. El primero es el "almacenamiento en aguas profundas". Debe saber que el océano es el depósito de dióxido de carbono más grande del mundo. Su capacidad total de almacenamiento es más de 50 veces mayor que la de la atmósfera y desempeña un papel importante en el ciclo global del carbono. . La forma principal de almacenar dióxido de carbono en el océano es transportar el dióxido de carbono a un lugar de almacenamiento en el océano a través de tuberías o barcos, y luego inyectar el dióxido de carbono en el fondo marino y, finalmente, carbonizar y preservar el agua con dióxido de carbono. Este método también esconde ciertos peligros ocultos: "El dióxido de carbono llega al fondo del mar a alta presión a través de los barcos. Si se produce una fuga de dióxido de carbono, las consecuencias serán desastrosas, sobre todo si se producen frecuentes terremotos en el mar".
En la actualidad, los científicos creen que el almacenamiento geológico es relativamente factible, ya que conducirá el dióxido de carbono a una capa salina de 1 a 2 kilómetros bajo tierra. A tal profundidad, la presión convertirá el dióxido de carbono en lo que se llama ". fluido supercrítico". Y se solidifica lentamente, como queroseno en el suelo. En este estado, es menos probable que se escape dióxido de carbono. "Además, la estructura de la roca debe ser razonable, con suficiente espacio para contener dióxido de carbono, y lo suficientemente continua y grande. Se predice que la capa global de sal y álcali puede contener 10 billones de toneladas de dióxido de carbono y puede almacenarse durante 1.000 años.
Hasta el momento, hay tres proyectos exitosos de captura y almacenamiento de dióxido de carbono en el mundo***. El proyecto Weyburn-Midale en Estados Unidos enterrará el dióxido de carbono producido por una gasificación del carbón. Statoil, una importante empresa noruega de petróleo y gas, tiene dos proyectos similares en el Mar del Norte. También hay cientos de proyectos de captura y almacenamiento de dióxido de carbono en construcción en varios lugares.
En China, tras el proyecto Huaneng Gaobeidian de Beijing, el Proyecto de Captura de Carbono de la Segunda Central Eléctrica Huaneng Shidongkou comenzó su construcción en Shanghai. , con una inversión total de 150 millones de yuanes, se completará a finales de este año y se espera que capture 100.000 toneladas de dióxido de carbono al año. Se afirma que es el proyecto de captura de carbono de central eléctrica alimentada por carbón más grande del mundo. /p>
Aunque la tecnología CCS todavía se encuentra en la etapa experimental, aún no se ha confirmado si su tecnología puede lograr los resultados deseados, pero su alto costo ya es asombroso. Instituto de Tecnología (MIT), cada tonelada de dióxido de carbono capturada y presurizada se convierte en 100%. Los fluidos supercríticos cuestan entre 30 y 50 dólares por tonelada de CO2 enviada a los vertederos para su entierro, en comparación con el precio actual del carbono en la UE de 8 a 10 euros por unidad. tonelada por tonelada expulsada de las centrales eléctricas a la atmósfera El precio de emitir una tonelada de dióxido de carbono es de 40 a 70 dólares, lo que se acerca al precio medio recomendado por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas. > El profesor Fang Mengxiang también dio a los periodistas un cálculo simple: por ejemplo, quemar 1 tonelada de carbón emite 2 toneladas de dióxido de carbono. El precio actual del carbón es de 600 yuanes por tonelada. El costo se ha duplicado. Quemar 1 tonelada de carbón puede generar 300 kilovatios hora de electricidad, que se calcula por kilovatio hora. Se dice que el precio de la electricidad ha aumentado entre un 70 y un 90%, y si el precio del carbono aumentara en la producción, el transporte. , y las ventas se calculan para cada producto básico y el precio del carbono se calcula para cada producto básico, finalmente se puede calcular el precio del carbono del producto básico. "Si se aplica un impuesto al carbono, esta cifra será muy sustancial". que algunos expertos dicen que el comercio de emisiones de carbono es la transacción con mayor potencial después del comercio de petróleo, y que el mercado global de emisiones de carbono se convertirá en el mercado más grande en el futuro.
Al mismo tiempo, el capital de varios países también ha La Comisión Europea ha dejado claro que la UE tiene previsto invertir directamente 8.000 millones de euros en investigación y desarrollo tecnológico en el ámbito de la CCS. "Esto es a la vez un desafío y una oportunidad para nosotros. Ahora, en el extranjero. Muchas instituciones se han centrado durante mucho tiempo en el mercado nacional de tecnología de emisión de carbono. Por ejemplo, la Universidad de Zhejiang ha establecido relaciones de cooperación técnica con la Unión Europea, el Departamento de Energía de EE. UU., el Reino Unido, etc. Es mucho más barato que el de los países extranjeros, todavía tiene un gran potencial si puede hacerse con una parte del mercado. Desafortunadamente, pocas empresas nacionales tienen esa visión", afirmó el profesor Fang Mengxiang.
(Youth Times)
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Introducción a la tecnología de captura de carbono
Actualmente, existen cuatro tipos diferentes de sistemas de recogida y captura de dióxido de carbono:
Separación poscombustión (separación de gases de combustión), separación previa al combustible (ruta rica en hidrógeno), combustión rica en oxígeno y sistemas industriales. separación (combustión en ciclo químico), cada una. Las características técnicas y madurez de estas tecnologías de captura se muestran en la siguiente tabla.
La concentración de dióxido de carbono en la corriente de gas, la presión de la corriente de gas y el tipo de combustible (sólido o gaseoso) son factores importantes a considerar al seleccionar un sistema de captura.
Es difícil capturar dióxido de carbono de una gran cantidad de fuentes de emisión de dióxido de carbono dispersas. Por lo tanto, los principales objetivos de la captura de carbono son fuentes concentradas de emisión de dióxido de carbono, como plantas de energía de combustibles fósiles, plantas de acero, Plantas de cemento, refinerías y fábricas de amoníaco sintético, etc.
Los principales objetivos de la captura de carbono son las centrales eléctricas de combustibles fósiles, las plantas siderúrgicas, las cementeras, las refinerías de petróleo y las plantas de amoníaco.
Existen tres tipos principales de sistemas de captura y separación de dióxido de carbono de las emisiones de dióxido de carbono: sistemas de postcombustión, sistemas de oxicombustión y sistemas de precombustión.
Introducción al sistema de postcombustión
La captura y separación postcombustión separa principalmente CO2 y N2 en los gases de combustión. La absorción de disolventes químicos (CSA) es actualmente el mejor método de captura de dióxido de carbono poscombustión, con las ventajas de una alta eficiencia de captura, buena selectividad, bajo consumo de energía y costo de captura. Además de los métodos de absorción de disolventes químicos, también existen métodos de adsorción, métodos de separación por membranas, etc.
El método de absorción química utiliza la reacción química reversible entre una solución alcalina y un gas ácido. Porque los gases de combustión de carbón no sólo contienen CO2, N2, O2 y H2O, sino también SOx, NOx, polvo, HCl, HF y otros contaminantes. La presencia de impurezas aumentará el costo de captura y separación. Por lo tanto, antes de que los gases de combustión ingresen a la torre de absorción, es necesario pretratarlos, incluidos lavado y enfriamiento con agua, eliminación de agua, precipitación electrostática, desulfuración y desnitrificación, etc.
Después del pretratamiento, el gas de combustión ingresa a la torre de absorción. La temperatura de la torre de absorción se mantiene entre 40 y 60 ℃. El absorbente absorbe el CO2. etanolamina MEA). Luego, el gas de combustión ingresa a un recipiente de limpieza para equilibrar la humedad en el sistema y eliminar las gotas de solvente y el vapor de solvente del gas antes de salir del absorbente. El disolvente rico en dióxido de carbono se bombea a través de un intercambiador de calor hasta la parte superior de la torre de regeneración. El absorbente se regenera a temperaturas de 100 a 140°C y a presiones ligeramente superiores a la presión atmosférica. El vapor de agua regresa a la torre de regeneración a través del condensador y el dióxido de carbono sale de la torre de regeneración. El disolvente alcalino regenerado se bombea de regreso a la torre de absorción a través de un intercambiador de calor y un enfriador.
Sistema de combustión enriquecido con oxígeno
El sistema de combustión enriquecido con oxígeno utiliza oxígeno puro u oxígeno rico en lugar de aire como medio para la combustión de combustibles fósiles. Los productos de la combustión son principalmente CO2 y vapor de agua, además del exceso de oxígeno para asegurar una combustión completa, así como productos de oxidación de todos los componentes del combustible, componentes inertes del combustible o aire que se filtra al sistema. Después de que el vapor de agua enfriado se condensa, el contenido de CO2 en los gases de combustión está entre 80
~ 98. Este CO2 altamente concentrado se comprime, se seca y se purifica aún más antes de almacenarlo a través de tuberías. Cuando el CO2 se transporta a través de tuberías en un estado supercrítico de alta densidad, el contenido de gas inerte debe reducirse a un valor bajo para evitar aumentar la presión crítica de CO2, lo que da como resultado un flujo de dos fases en la tubería y el gas ácido. Es necesario eliminar el contenido. Además, es necesario secar el dióxido de carbono para evitar la condensación y la corrosión del agua en las tuberías y permitir el uso de materiales tradicionales de acero al carbono.
En un sistema de combustión enriquecido con oxígeno, debido a la alta concentración de dióxido de carbono, el coste de captura y separación es bajo, pero el coste de proporcionar oxígeno enriquecido es alto. Actualmente, el oxígeno se produce principalmente mediante métodos de separación de aire, incluido el uso de membranas poliméricas, adsorción por cambio de presión y destilación criogénica.
Descripción del sistema de captura de precombustión
Los sistemas de captura de precombustión tienen dos etapas de reacción principales.
En primer lugar, los combustibles fósiles reaccionan con el oxígeno o el vapor para producir una mezcla de CO y H2 (llamada gas de síntesis). La reacción con el vapor se denomina "reformado con vapor" y se produce a altas temperaturas para líquidos o gaseosos; En los combustibles, la reacción con el O2 se denomina "oxidación parcial", mientras que en el caso de los combustibles líquidos o gaseosos, la reacción con el O2 se denomina "oxidación parcial". La reacción del combustible líquido o gaseoso con el O2 se denomina "oxidación parcial", mientras que la reacción del combustible sólido con el oxígeno se denomina "gasificación". Después de enfriar el gas de síntesis, se realiza una reacción de reformado con vapor para convertir el CO del gas de síntesis en CO2 y producir más H2. Finalmente se separa H2 de la mezcla de CO2 y H2, y el contenido de CO2 en la mezcla seca puede oscilar entre 15 y 60, con una presión total de 2 a 7 MPa. El dióxido de carbono se separa de la mezcla y se captura y almacena, mientras que el H2 se utiliza como combustible en un ciclo combinado de gas, alimentando la turbina de gas para su funcionamiento. El H2 se utiliza como combustible en el ciclo combinado de gas y se alimenta a la turbina de gas para generar electricidad a partir del ciclo combinado de la turbina de gas y la turbina de vapor.
Este proceso, también conocido como Ciclo Combinado de Gasificación Integrada (IGCC), tiene en cuenta la captura y almacenamiento de carbono. Los métodos para separar CO2 de mezclas de CO2 y H2 incluyen: adsorción por cambio de presión (VPS), absorción química (eliminación de CO2 de la mezcla mediante una reacción química que es reversible en condiciones de presión reducida y calentamiento, similar a la eliminación de CO2 del humo de combustión). Separación de CO2 del gas), absorción física (generalmente utilizada para separar mezclas de gases con alta presión parcial de CO2 o alta presión total), separación por membrana (membrana polimérica, membrana cerámica), etc.
El proceso también tiene en cuenta la captura y el secuestro de carbono. .
Tecnología de captura y almacenamiento de carbono
La captura y almacenamiento de carbono (en adelante, CAC) es la recolección, transporte y almacenamiento seguro de dióxido de carbono producido por la industria y la energía en un solo lugar. El proceso de secuestrarlo permanentemente de la atmósfera.
La CCS incluye tres partes principales: captura, transporte y almacenamiento.
Captura de carbono
La captura de dióxido de carbono es el proceso de separar el dióxido de carbono de los gases de combustión producidos al quemar combustibles fósiles y comprimirlo.
Es difícil lograr la captura de carbono para un gran número de fuentes de emisión de dióxido de carbono dispersas. Los principales objetivos de la captura de carbono son las fuentes concentradas de emisión de dióxido de carbono, como las plantas de energía de combustibles fósiles, las plantas de acero y las plantas de cemento. refinerías y plantas de amoníaco. Actualmente, existen tres sistemas principales de captura y separación en las centrales eléctricas de combustibles fósiles: el sistema de captura poscombustión, el sistema de captura precombustión y el sistema de captura de combustible oxidado.
La captura de dióxido de carbono se ha aplicado en algunos campos industriales. Una fábrica en Malasia utiliza un proceso de adsorción química para separar 0-2×106t de dióxido de carbono de la corriente de gases de combustión de una central eléctrica alimentada por gas cada uno. año para la producción de urea. La planta de gasificación de carbón en Dakota del Norte, EE. UU., utiliza un proceso físico con solventes para separar 3-3×106t de CO2 de la corriente de gas cada año y usarlo para producir gas natural sintético. Parte del CO2 capturado se utiliza en la recuperación mejorada de petróleo de Canadá. (EOR) proyecto.
Transporte de carbono
El transporte de dióxido de carbono se refiere al transporte de dióxido de carbono separado y comprimido a un lugar de almacenamiento a través de tuberías o transportadores. Las primeras tuberías de transporte de CO2 de larga distancia entraron en servicio a principios de los años 1970. En Estados Unidos, hay más de 2.500 kilómetros de oleoductos de dióxido de carbono, y cada año se transportan aproximadamente 40×106t de dióxido de carbono a Texas a través de estos oleoductos para mejorar la recuperación de petróleo.
Almacenamiento de carbono
El almacenamiento de dióxido de carbono se refiere a la inyección de dióxido de carbono que llega al sitio de almacenamiento en estructuras geológicas, como acuíferos salinos subterráneos, campos de petróleo y gas abandonados, minas de carbón o Estructuras geológicas del fondo marino profundo o submarino.
El proceso implica varias tecnologías que se han desarrollado y se utilizan comúnmente en las industrias de extracción y fabricación de petróleo y gas, como bombear dióxido de carbono hacia el pozo e introducir el dióxido de carbono en la formación a través de perforaciones o pantallas en el fondo del pozo.
Además, la inyección de dióxido de carbono en los campos petrolíferos puede mejorar la recuperación de petróleo, y la inyección de dióxido de carbono en las vetas de carbón puede recuperar el metano de las vetas de carbón, un proceso comúnmente conocido como recuperación mejorada de petróleo (EOR) y veta de carbón mejorada. tasa de recuperación de metano (ECBM). Actualmente hay tres proyectos a escala industrial (>1×108tCO2/a) que emplean esta tecnología: el Proyecto Sleipner en el Mar del Norte, el Proyecto Weyburn en Canadá y el Proyecto Salah en Argelia.
Introducción a la tecnología de transporte de carbono
La forma más factible de transportar dióxido de carbono es el transporte por tuberías.
El transporte por tuberías es una tecnología de mercado madura. La compresión del dióxido de carbono gaseoso puede aumentar su densidad, reduciendo así los costos de transporte. El dióxido de carbono líquido también se puede transportar en camiones cisterna en tanques aislados. En algunos casos, puede resultar más atractivo económicamente transportar CO2 por barco, especialmente cuando se requiere transporte a larga distancia o cuando es necesario enviar CO2 al extranjero, pero debido a la demanda limitada en este caso, los envíos actuales no se amplían. . Los camiones cisterna y los ferrocarriles también son opciones técnicamente viables. Sin embargo, excepto para el transporte a pequeña escala, estos sistemas no son económicos en comparación con los oleoductos y los barcos y es poco probable que se utilicen para el transporte a gran escala.
En la actualidad, la tecnología del transporte por tuberías en Estados Unidos y otros países está muy madura y el problema que hay que resolver es cómo reducir los costos de transporte.
Los costos de transporte dependen principalmente de la longitud y el diámetro de la tubería, y debido a que el costo de captura (incluida la compresión) es alto, los costos de transporte representan una proporción baja del costo total. Por lo tanto, siempre que el costo de captura y almacenamiento sea bajo, o para obtener otros beneficios (como una mejor recuperación del petróleo), muchos países están dispuestos a transportar dióxido de carbono a largas distancias con altos costos de transporte a larga distancia.
Por ejemplo, para mejorar la recuperación de petróleo crudo, Estados Unidos utiliza el transporte de larga distancia de dióxido de carbono líquido a alta presión. El oleoducto más largo es el oleoducto de transporte Sheep Mountain. , que transporta dióxido de carbono desde el sur de Colorado hasta la Cuenca Pérmica en Texas, una distancia total de 656 kilómetros.
Tecnología de secuestro de carbono
El secuestro de carbono se refiere al proceso de transporte de dióxido de carbono capturado y comprimido a un lugar designado para su almacenamiento a largo plazo.
En la actualidad, los principales métodos de almacenamiento incluyen el almacenamiento geológico, el almacenamiento oceánico y el almacenamiento de minerales carbonatados.
Sin embargo, el contenido de dióxido de carbono en los gases de combustión sin tratar emitidos por las centrales eléctricas ordinarias es sólo de 3 a 16, y su compresibilidad es mucho menor que la del dióxido de carbono puro. el gas de combustión comprimido de las centrales eléctricas de carbón es sólo 15. En estas condiciones, se necesita aproximadamente 1 t para almacenar 1 t de dióxido de carbono.
El dióxido de carbono requiere aproximadamente 68m3 de espacio de almacenamiento. Por lo tanto, sólo separando el dióxido de carbono de los gases de combustión se puede tratar este de forma adecuada y eficaz bajo tierra.
Después de almacenar dióxido de carbono bajo tierra, es necesario sellar todo el espacio de almacenamiento para evitar fugas y migración de dióxido de carbono. Por lo tanto, también es importante elegir una cubierta de almacenamiento adecuada con buen rendimiento de sellado, que pueda actuar como una "tapa" para garantizar que el dióxido de carbono pueda almacenarse bajo tierra durante un largo tiempo.
Un enfoque más eficiente es utilizar formaciones geológicas convencionales, incluidos campos de gas, campos petrolíferos y acuíferos. Para los dos primeros, al ser la base de los sistemas energéticos humanos, las personas están familiarizadas con sus estructuras y condiciones geológicas, por lo que es más conveniente y económico utilizarlos para almacenar dióxido de carbono;
Y los acuíferos son comunes porque tienen un gran potencial para secuestrar dióxido de carbono.
Debido a su ubicuidad, los acuíferos tienen un gran potencial para almacenar dióxido de carbono.
Según las diferentes ubicaciones y métodos de secuestro de carbono, el secuestro de carbono se puede dividir en secuestro de carbono geológico, secuestro de carbono oceánico, secuestro de carbono mineral carbonatado y secuestro de carbono industrial. Entre ellos, cada método de secuestro de carbono incluye diferentes tecnologías específicas, y su estado de desarrollo se muestra en la siguiente tabla.
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Estado actual de desarrollo de la tecnología de captura y almacenamiento de carbono
En la actualidad ,
La tecnología CCS ha recibido mucha atención por parte de la comunidad científica y la industria internacionales. Debido a su coherencia con la infraestructura del sistema energético existente y menores limitaciones de recursos energéticos, esta tecnología ha recibido una atención generalizada y especial por parte de los países industrializados. Estados Unidos, la Unión Europea, Canadá y otros países han formulado los planes de investigación técnica correspondientes para llevar a cabo la CAC. Investigación teórica, experimental, demostrativa y aplicada de la tecnología. Según las estadísticas de la Agencia Internacional de Energía (AIE), a la fecha, hay 131 proyectos comerciales de captura de carbono, 42 proyectos de I+D de captura, 20 proyectos de demostración de almacenamiento geológico y 61 proyectos de I+D de almacenamiento geológico en el mundo. Entre ellos, los más conocidos incluyen el proyecto Sleipna en Noruega, el proyecto Weyburn en Canadá y el proyecto Salah en Argelia.
En los últimos años también han ido surgiendo, uno tras otro, proyectos comerciales de captura de carbono.
En los últimos años, los países europeos y americanos han comenzado a utilizar el dióxido de carbono emitido por las centrales eléctricas de carbón como principal objeto de almacenamiento y han comenzado a realizar experimentos de almacenamiento subterráneo. En noviembre de 2002, el Departamento de Energía de Estados Unidos lanzó un proyecto de investigación sobre el uso de métodos geológicos para secuestrar dióxido de carbono en la planta de energía de la cima de una montaña de la American Electric Power Company (AEP) en Newport, Virginia Occidental;
En febrero 2003, el "Dióxido de Carbono" En febrero de 2003, se lanzó en Dinamarca, Alemania, Noruega y el Reino Unido el proyecto de investigación "CO2 Storage", financiado por la Comisión Europea, para estudiar las propiedades de los reservorios de CO2 para almacenar el CO2 emitido por las centrales eléctricas; , en términos de proyectos de demostración, el mundo Se han construido varias centrales eléctricas de carbón IGCC de 250 MW en el mundo. En términos de proyectos experimentales de CAC,
El 14 de septiembre de 2004, en el Foro Mundial de Liderazgo en Almacenamiento de Carbono celebrado en Melbourne, Australia, se identificaron 10 proyectos de tecnología experimental y mejorada promovidos por la cooperación internacional. gran interés en la cooperación internacional sobre el secuestro de carbono.
En resumen, la tecnología CAC es una tecnología de vanguardia con un enorme potencial para reducir las emisiones de dióxido de carbono y tiene el potencial de lograr una situación beneficiosa para todos para el desarrollo económico y la protección del medio ambiente. Por lo tanto, nuestro país también debe prestar mucha atención al estado de la investigación y los últimos avances de la tecnología CCS, y llevar a cabo la planificación de la investigación tecnológica relevante y las aplicaciones de demostración de teorías y experimentos lo antes posible.
Caso:
Tomemos a Estados Unidos como ejemplo. Ya en 2000, Estados Unidos inició un programa oficial de I+D sobre almacenamiento de dióxido de carbono organizado por el Departamento de Energía de Estados Unidos, que se centró. sobre el almacenamiento geológico y el almacenamiento oceánico. En el campo de la investigación, también estudiamos el efecto de secuestro de los ecosistemas terrestres (bosques, suelos, vegetación, etc.) sobre el dióxido de carbono. ) investigó el efecto de secuestro de dióxido de carbono y formuló una hoja de ruta tecnológica detallada, los detalles se muestran en la siguiente tabla
En 2005, la tecnología CCS se introdujo en los 20 principales países y regiones del mundo, incluidos Estados Unidos, Europa, América y Medio Oriente.
En 2005, Estados Unidos realizó 25 pruebas de campo de inyección, almacenamiento y monitoreo de estructuras subterráneas de dióxido de carbono, y entró en la etapa de verificación.
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Perspectivas y acciones de desarrollo de la tecnología de captura y almacenamiento de carbono de China
Las condiciones nacionales, la etapa de desarrollo y la estructura energética de China determinan que la tecnología de captura y almacenamiento de carbono (CAC) es una opción estratégica importante para que China enfrente el cambio climático. También es el mercado de captura y almacenamiento de carbono con mayor potencial del mundo; todavía está en su infancia En la etapa de I + D y demostración, las universidades, instituciones de investigación científica y empresas nacionales han tomado medidas activas y han logrado ciertos avances. El estudio de viabilidad sobre el establecimiento de un centro CCS chino está en progreso para lograr una comprensión integral de la tecnología CCS; y los problemas existentes en su desarrollo, es de gran importancia para la mejora de las capacidades de investigación y desarrollo tecnológico de mi país, su capacidad de respuesta al cambio climático y su competitividad integral.
La importante elección de China para hacer frente al cambio climático: la captura y almacenamiento de carbono (CAC)
La entrada en vigor del “Protocolo de Kyoto” ha añadido esperanza a la respuesta definitiva de la humanidad al cambio climático , pero los medios técnicos para reducir las emisiones de dióxido de carbono mejorando la eficiencia energética y las energías renovables siguen siendo relativamente simples. En una sociedad moderna impulsada por la energía, los combustibles fósiles seguirán siendo el principal método de suministro de energía. Existe una enorme presión para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono. Para estabilizar la concentración de gases de efecto invernadero a un cierto nivel, se deben tomar medidas integrales de reducción de emisiones. En este contexto, el IPCC recomienda específicamente la tecnología de captura y almacenamiento de carbono (CAC) para responder a las reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero de manera flexible.
La llamada recolección y almacenamiento de dióxido de carbono consiste en recolectar el dióxido de carbono producido por la combustión de combustibles fósiles de manera oportuna y almacenarlo en reservorios subterráneos naturales durante un largo tiempo para reducir la emisión de dióxido de carbono. a la atmósfera. Este medio técnico no sólo es una opción importante para la reducción global de las emisiones de gases de efecto invernadero, sino también una medida fundamental para reducir la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, lo que realmente puede lograr emisiones cercanas a cero por el uso de energía.
En los últimos años, la economía de China ha crecido rápidamente, su demanda de energía ha seguido aumentando y las emisiones de gases de efecto invernadero se encuentran entre las más altas del mundo. China también es un país en desarrollo profundamente afectado por el cambio climático. con frecuentes fenómenos meteorológicos extremos. La actual estructura de energía primaria dominada por el carbón y la estructura de energía secundaria dominada por la generación de energía térmica hacen que la captura y el almacenamiento de carbono (CAC) tengan perspectivas de aplicación extremadamente amplias en China, y definitivamente se convertirá en la clave para la reducción de las emisiones de carbono y la respuesta al cambio climático de China. . Opciones tecnológicas importantes.
CAC en China: aún en etapa de investigación y desarrollo
Desde la década de 1970, China ha comenzado a prestar atención a la investigación sobre dióxido de carbono para mejorar la recuperación de petróleo. Sin embargo, en comparación con las prácticas internacionales avanzadas, la investigación y el desarrollo de CCS en China aún están en sus inicios. La captura de dióxido de carbono solo es aplicable a algunos procesos industriales donde el dióxido de carbono tiene una alta pureza y es relativamente fácil de capturar, como la refinación de petróleo, la síntesis de amoníaco, la producción de hidrógeno y la purificación de gas natural. En términos generales, la captura y almacenamiento de dióxido de carbono en mi país aún se encuentra en la etapa de laboratorio, y la mayoría de ellos utilizan la captura poscombustión y la aplicación industrial es principalmente para mejorar la recuperación de petróleo.
Sin embargo, en los últimos años, China ha trabajado mucho en la investigación sobre captura y almacenamiento de dióxido de carbono. Desde 2003, el gobierno chino ha participado en el Foro de Liderazgo en Captura de Carbono. Grandes proyectos nacionales, incluidos el "Plan 973" y el "Plan 863", han realizado investigaciones sobre la CAC. El 16 de julio de 2008, se completó oficialmente y se puso en funcionamiento el primer proyecto de demostración de captura de dióxido de carbono de una central eléctrica alimentada con carbón de China, el proyecto de demostración de captura de dióxido de carbono de la central térmica de Huaneng Beijing, lo que marcó la primera aplicación de tecnología de reducción de emisiones de dióxido de carbono. en el campo de generación de energía a partir de carbón en China. Este proyecto es el primer proyecto nacional aplicado en la generación de energía a carbón.
Como primer centro CCS en un país en desarrollo, el Coal Information Institute cooperará con la Agencia Internacional de Energía (AIE) para construir el "Centro CCS de China".
Como primer centro CCS en un país en desarrollo, el Coal Information Institute cooperará con la Agencia Internacional de Energía (AIE) para preparar el establecimiento del "Centro CCS de China" y promover activamente la investigación de tecnología CCS de China. y desarrollo, demostración y transferencia de tecnología e intercambio de información.
Retos realistas que enfrenta la CAC
Aunque la CAC tiene un gran potencial de desarrollo como tecnología básica para eliminar los gases de efecto invernadero, su aplicación cambiará en gran medida la forma tradicional de producción de energía. tiene una gran incertidumbre sobre la estructura geológica, la ecología marina, la salud humana y el sistema de circulación de la tierra, y afecta el entorno de vida humano; cambiará los conceptos, el status quo y el estado ambiental existentes de las personas; Su aplicación también cambiará las percepciones existentes de la gente, las leyes, regulaciones y políticas existentes, y afectará la tolerancia social. Por lo tanto, el sistema de monitoreo central enfrenta los siguientes problemas:
El costo es demasiado alto. Según las estimaciones actuales, la aplicación de la CAC aumentará el coste de generación de energía entre 0,01 y 0,05 dólares EE.UU./kWh, y el consumo de energía superará el 20%, lo que obstaculizará el desarrollo de la CAC.
Riesgos para la Salud, Seguridad y Medio Ambiente.
En el proceso de aplicación de CAC, habrá riesgos de transporte por tuberías, riesgos causados por fugas de almacenamiento geológico, riesgos de inyección de dióxido de carbono en el océano, etc. Estos riesgos afectarán imprevistamente la salud humana, la seguridad y el medio ambiente ecológico. Los riesgos potenciales de la CCS siempre han sido un problema importante que es inaceptable para la sociedad y también han obstaculizado el desarrollo de la CCS.
Faltan leyes y regulaciones relevantes, no hay un marco legal apropiado para promover la implementación del almacenamiento geológico y no se consideran las responsabilidades relacionadas a largo plazo.
Otros temas como la falta de concientización, cotejo de fuentes y sumideros, evaluación y monitoreo de riesgos. Todavía existen lagunas en la comprensión actual de la captura y el almacenamiento de dióxido de carbono; es necesario realizar una investigación más profunda sobre la propia tecnología de captura y almacenamiento de dióxido de carbono; y es necesario establecer una curva de costos para la captura y almacenamiento de dióxido de carbono. Se necesitan mejores estimaciones de la capacidad de almacenamiento a nivel global, regional y local, así como una mejor comprensión de los procesos de almacenamiento, flujo y fuga a largo plazo, etc.
Por lo tanto, en el proceso de desarrollo de CCS, debemos fortalecer la cooperación internacional, utilizar activamente fondos y tecnología extranjeros, adaptarnos al desarrollo económico y social actual de mi país, implementar y promover aplicaciones con prudencia.
El país concede gran importancia al desarrollo de la tecnología CCS y la ha incluido como tecnología de vanguardia en el plan nacional de desarrollo científico y tecnológico a mediano y largo plazo en el "Ciencia Especial de China" de 2007; y Acción Tecnológica para Abordar el Cambio Climático" del Ministerio de Ciencia y Tecnología, la tecnología CAC se incluyó como El enfoque técnico de controlar las emisiones de gases de efecto invernadero y mitigar el cambio climático se ha incluido como una de las cuatro principales áreas de actividad de la acción especial. Durante el período del "Undécimo Plan Quinquenal", el plan nacional "863" también apoyó firmemente el desarrollo de la tecnología CCS. En junio de 2007, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma publicó el "Plan Nacional de China para abordar el cambio climático", enfatizando la necesidad de otorgar gran importancia al desarrollo de la tecnología de captura y almacenamiento de dióxido de carbono, fortalecer el desarrollo tecnológico internacional del cambio climático y promover el desarrollo. de la tecnología CCS. Al mismo tiempo, enfatiza el desarrollo de tecnología de captura y almacenamiento de dióxido de carbono y fortalece la investigación, desarrollo, aplicación y transferencia de tecnologías internacionales sobre cambio climático.
China y la comunidad internacional llevan a cabo activamente investigaciones en tecnología CCS y cooperación en proyectos. En 2007, se lanzó la Cooperación China-UE sobre Captura y Almacenamiento de Carbono (fCOACH), en la que participaron 12 organizaciones europeas y 8 organizaciones chinas. El 20 de noviembre de 2007, se lanzó el "Proyecto de cooperación de bajas emisiones de dióxido de carbono para la generación de energía a carbón entre China y el Reino Unido"; el 25 de enero de 2008, China United Coalbed Mtane Co., Ltd. (en adelante, "China United Coal"; ") y Battrian Corporation de Canadá, Hong Kong Environmental Energy International Holdings Company firmaron el "Proyecto de inyección/almacenamiento en vetas profundas de carbón". El 25 de enero de 2008, China United Coalbed Mtane Co., Ltd. firmó un acuerdo de cooperación sobre el proyecto "Investigación sobre tecnología de inyección y producción/almacenamiento en vetas profundas de carbón" con Battelle Corporation de Canadá y Hong Kong Environmental Energy International Holdings. Desde 2002, China United Coal y el Instituto de Investigación de Alberta (ARI) de Canadá han implementado con éxito pruebas de producción e inyección de dióxido de carbono en un solo pozo en las vetas de carbón poco profundas en la cuenca sur de Qinshui, provincia de Shanxi. Como gran empresa estatal que asume responsabilidades económicas, políticas y sociales, PetroChina siempre ha estado comprometida con la protección del medio ambiente. Para demostrar una buena imagen social de la protección del medio ambiente, tomamos la iniciativa en la realización de investigaciones y aplicaciones de tecnología CCS para mejorar la recuperación de yacimientos petrolíferos en China, y lanzamos una importante investigación científica y tecnológica sobre la utilización integral de los recursos en abril de 2007. .
Reimpreso de: Red Internacional de Energía
Red Internacional de Energía
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I Pienso que esto es un poco como un chantaje.
China no tiene tecnología original en esta área y solo puede confiar en la compra de tecnología y equipos para operar. Esto equivale a ayudar a los países europeos y americanos a respaldar una gran industria. Mantener la supervivencia de las empresas emisoras de carbono (especialmente las de energía térmica).
La CAC no es una solución viable a largo plazo. El costo es demasiado alto y desperdicia recursos. ¡Es mejor ser más minucioso, lloroso y honestamente participar en nuevas energías en lugar de permitir que la industria de la energía fósil insostenible (carbón, petróleo, energía térmica) resucite y ocupe? recursos preciosos para la investigación y el desarrollo de energías renovables.