آلودگی صنعتی ناشی از کارخانجات و صنایع تهدید قابل توجهی برای محیط زیست ما است و از طریق انتشار دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای به گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی کمک می کند. در تلاش برای مبارزه با این موضوع، تکنیک‌های جذب و ذخیره کربن (CCS) راه‌حل‌های امیدوارکننده‌ای را با جذب انتشار گازهای گلخانه‌ای CO2 از فرآیندهای صنعتی و ذخیره آنها در زیر زمین، و جلوگیری از انتشار آنها در جو ارائه می‌دهند.
نیاز به تکنیک های جذب و ذخیره کربن
فعالیت های صنعتی، مانند تولید برق، تولید و تولید مواد شیمیایی، منابع اصلی انتشار CO2 هستند. این انتشارات به اثر گلخانه ای کمک می کند و اثرات مضری بر کیفیت هوا و ثبات آب و هوا دارد. برای مقابله با این چالش، تکنیک‌های نوآورانه جذب و ذخیره کربن برای کاهش تأثیر آلودگی صنعتی و در عین حال فعال کردن شیوه‌های صنعتی پایدار در حال توسعه هستند.
انواع تکنیک های جذب و ذخیره کربن
1. جذب پیش احتراق: این تکنیک شامل حذف CO2 از سوخت قبل از سوزاندن، معمولاً از طریق فرآیندهایی مانند تبدیل به گاز یا اصلاح است. سپس CO2 جذب شده منتقل و ذخیره می شود.
2. جذب پس از احتراق: در این روش، CO2 پس از احتراق سوخت های فسیلی، معمولاً از طریق فرآیندهای جذب شیمیایی یا جذب جذب می شود. سپس CO2 جذب شده فشرده شده و برای ذخیره سازی منتقل می شود.
3. احتراق سوخت اکسیژن: فناوری سوخت اکسیژن شامل سوزاندن سوخت در محیط اکسیژن با خلوص بالا است که منجر به جریان گاز دودکشی می شود که عمدتاً از CO2 تشکیل شده است. سپس می توان این جریان را به راحتی ضبط و ذخیره کرد.
4. جذب فرآیند صنعتی: برخی از فرآیندهای صنعتی مانند تولید سیمان، فولاد و مواد شیمیایی، CO2 را به عنوان یک محصول جانبی آزاد می کنند. تکنیک هایی برای جذب و ذخیره CO2 به طور مستقیم از این فرآیندها، اغلب به شکل متمرکز، در حال توسعه است.
روش‌های ذخیره‌سازی CO2 جذب‌شده
هنگامی که CO2 جذب شد، باید به طور ایمن ذخیره شود تا از انتشار آن در جو جلوگیری شود. در زیر برخی از روش های رایج ذخیره سازی آورده شده است:
- ذخیره سازی زمین شناسی: CO2 را می توان در اعماق زیرزمین به سازندهای زمین شناسی، مانند مخازن نفت و گاز تخلیه شده، سفره های آب شور، یا درزهای زغال سنگ غیرقابل استخراج تزریق کرد. این سازندها به عنوان تله های طبیعی عمل می کنند و به طور ایمن CO2 را در طول زمان حفظ می کنند.
- ذخیره سازی اقیانوس: در حالی که این روش کمتر رایج است، شامل تزریق CO2 به آب های عمیق اقیانوس است، جایی که می تواند حل شود و ترکیبات پایداری تشکیل دهد. ارزیابی اثرات زیست محیطی برای اطمینان از ایمنی و کارایی این رویکرد بسیار مهم است.
- کانی‌سازی: CO2 می‌تواند با مواد معدنی خاصی واکنش نشان دهد تا کربنات‌های پایدار تشکیل دهد و به طور موثر CO2 را به شکل جامد مسدود کند. تحقیقات برای بهینه سازی و افزایش مقیاس این فرآیند کانی سازی ادامه دارد.
چالش ها و فرصت ها
پذیرش گسترده تکنیک‌های جذب و ذخیره کربن با چالش‌های مختلفی از جمله هزینه‌های بالا، امکان‌سنجی فنی و چارچوب‌های نظارتی برای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت CO2 مواجه است. با این حال، مزایای بالقوه قابل توجه است. با ادغام فن‌آوری‌های CCS در عملیات صنعتی، شرکت‌ها می‌توانند ردپای کربن خود را کاهش دهند، مقررات انتشار گازهای گلخانه‌ای را رعایت کنند و به اهداف جهانی آب و هوا کمک کنند.
نتیجه
توسعه و استقرار تکنیک‌های جذب و ذخیره کربن برای رسیدگی به آلودگی صنعتی و ترویج شیوه‌های صنعتی پایدار حیاتی است. از طریق اجرای روش های پیشرفته CCS، صنایع می توانند به طور قابل توجهی اثرات خود را بر محیط زیست کاهش دهند و به تلاش جهانی برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی کمک کنند.