碳捕获:如何处理这些碳?

脱碳已经成为一个世界性的目标。在发电行业，脱碳的关键方法之一是通过碳捕获和封存(CCS)减少化石燃料发电厂的温室气体(GHG)排放。CCS基本上可以分为两个步骤:首先，捕获二氧化碳(CO₂第二，将其储存在不会排放到大气中的地方。多年来，人们一直在研究和改进碳捕获技术，但由于我们还没有看到大规模的碳捕获，科学家们仍在继续寻找最有效和最有效的方法来封存CO₂．

地质有限公司₂存储

许多专家认为，长期储存一氧化碳最有效的方法是注射₂进入地质构造。这些地层包括油气储层或其他类似的自然储存区。美国能源部(DOE)估计，美国有足够的地质储存能力，可以容纳目前600年的排放量，这些排放源可能配备了碳捕获技术。

这是最常见也是最有争议的捕获CO的地质储存方法之一₂提高采收率(EOR)。EOR是一种通过将气体泵入储层，在保持地质压力的情况下置换石油，从地下油藏中提取更多石油的技术。

好处

在EOR中使用CO2有两个主要好处。首先，它与油相混溶(这意味着它形成了一种均匀的混合物)，降低了油的粘度，使其更容易提取。第二,有限公司₂不像其他油-混相气体和液体那样昂贵。的有限公司₂然后将提取出来的油回收并重新注入。这就形成了一个闭环过程，直到石油开采完成，注入的CO的隔离率达到95%或更高₂．

挑战

使用CO的怀疑论者₂对于提高采收率，我们想知道，如果我们从化石燃料燃烧中捕获碳，并用它来提取更多的化石燃料，它能被认为是一种有效的脱碳技术吗?

尽管使用CO₂提高采收率有其好处，但也存在一定的风险。储存的CO₂有可能从储存区域泄漏，主要是通过用作注入点的井。虽然地质构造本身能够在结构上捕获二氧化碳，但注入区附近的断裂带可能为气体提供潜在的逸出路线。此外，注入CO的过程₂可能引发地震活动。在选择合适的地质储存地点时，要仔细研究这些问题。

结果

目前，提高采收率仅占美国石油采收率的4%。二氧化碳提高石油采收率”文章。)然而,有限公司₂用于EOR作业的主要是从天然地质CO中捕获的₂来源。因此，随着捕获的人为(即人为的)CO的增加₂时，二氧化碳的供应便会足够₂提高采收率和石油开采市场的充足需求。

提高采收率表明CO₂在这种应用中，隔离可以在长期内有效和安全地进行。此外，允许化石燃料发电厂出售二氧化碳₂在减少温室气体排放的同时，他们通过投资碳捕捉装置来进行捕捉提供了财务激励。

因此，利用捕获的人为CO₂在EOR应用中确实是一种有效的脱碳技术。它取代了自然产生的CO₂含有人为CO₂．结果是CO的净减少₂排放到大气中的排放物。

碳矿化

另一种封存CO的方法₂在地质构造中被称为碳矿化，本质上是创造岩石。当有限公司₂溶于水注入玄武岩地层，它与玄武岩中的镁和钙反应形成方解石和白云石。这些固体矿物在注入后的两年内形成，并被认为是稳定的数千年。这是一个永久的CO₂储存溶液，唯一需要的原材料是CO₂水和合适的岩石。

合适的岩石分布在哪里?毫不夸张地说，遍布地球。玄武岩和其他活性类型的岩层存在于每个大陆和海洋中。Carbfix公司是这项技术的前沿公司之一，他们估计至少可以储存7.5万亿吨二氧化碳₂美国能源情报署估计，2019年，美国排放了约50亿吨二氧化碳₂．因此，仅凭美国的储存能力，我们就可以储存那么多的二氧化碳₂1500年的排放。简单地说，全世界的储存潜力足以封存全球所有人为排放的二氧化碳₂排放。

碳矿化的一个潜在缺点是这个过程所需的水量。一般来说，对于每磅CO₂，需要25磅水。然而，目前假设这一过程所需的大部分水可以从玄武岩地层中已经存在的水中获得。已经进行的其他研究得出结论，海水是这一过程的另一种可行水源。

利用碳

另一个常用来代替CCS的缩写词是CCUS，其中U代表利用率，并考虑如何使用CO₂被投入使用。有限公司₂历史上被用于许多不同的应用:碳酸饮料，从咖啡中提取咖啡因，作为灭火器的成分，作为制冷剂和化学生产中的前体(特别是 尿素)。

根据国际能源机构的数据，全球约有2.3亿吨二氧化碳₂每年在全球范围内使用。在过去的几年里，由于供应链问题，使用CO的产品制造商₂经历过CO₂短缺。(读作“如何最大化现有的二氧化碳供应”)。

除了这些CO的传统用途₂在美国，有几家公司正在研究使用一氧化碳的创新方法₂藻类生物燃料和建筑材料就是两个很有前景的例子。目前的公司₂利用率不到总排放量的1%。所以即使CO的制造业利用率有了显著增长₂，这将代表潜在捕获的CO的极小部分₂．幸运的是，每一滴都很重要，而且有可能出售捕获的CO₂能开辟一些使用一氧化碳的新市场吗₂．

CCS的激励措施

最近颁布的《通货膨胀减少法案》包括对CCS的税收抵免激励措施(称为45Q税收抵免)的关键更新。这一激励措施将改善在大型固定源上安装碳捕获系统的财政激励措施。具有碳捕获能力的发电和工业设施的税收抵免将从每吨CO的50美元增加₂每吨85美元。

此外，税收抵免资格的时间框架已延长至2032年底。设施排放适用性门槛也大大降低，使更多的设施有资格获得税收抵免。预计这将推动碳捕获市场的增长，排放方能够利用税收抵免来提高他们的底线。所有这些都捕获了CO₂将成为一种催化剂，促使我们投入更多的资源，研究本文中所分享的可能性，以回答一个基本问题:我们将如何储存所有这些CO₂?

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文章最初发表在POWER Engineers的网站上。万博manbetx手机投注今天就订阅我们的通讯及时了解影响您项目的环境见解和法规更新。