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    Cómo funciona la depuración con CO2
    Eso no es niebla:es smog, evidencia de que el aire se está contaminando cada vez más con gases de efecto invernadero. imágenes falsas

    Vivimos tiempos peligrosos. El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático declaró recientemente que para evitar aumentos desastrosos de la temperatura, Las emisiones globales de gases de efecto invernadero no deben aumentar después del año 2015. Sin embargo, la Agencia Internacional de Energía predice que nuestro uso de energía aumentará en un 50 por ciento para el año 2030, y si el rendimiento pasado es un indicio, probablemente tenga razón [fuente:The Guardian].

    Habiendo quemado aproximadamente 551 mil millones de toneladas de carbono desde el comienzo de la revolución industrial, la concentración mundial de gas en la atmósfera es ahora 100 partes por millón más alta que hace poco más de 200 años [fuente:The Guardian]. Con datos como esos obstruyendo el aire, está bastante claro que los humanos pueden tener que tomar algunas decisiones bastante importantes con respecto a su consumo de energía:Adiós SUV; hola híbrido.

    Pero, ¿y si pudiéramos tener nuestro pastel y comérnoslo también? O en el caso de secuestro de carbón y CO 2 depuración en particular - nuestro Coca . Como ya sabrá por ¿Qué es la tecnología de carbón limpio? y cómo funciona la captura de carbono, el coque es una forma solidificada de carbono, y el término secuestro de carbono se refiere a una amplia gama de procesos que capturan dióxido de carbono y lo envían para su almacenamiento permanente o uso productivo. CO 2 el lavado es una forma particular de captura de carbono que tiene lugar después de la combustión del combustible fósil, pero antes de que el escape se libere al aire.

    Aparte de su elevado precio actual, mucha gente ve CO 2 fregar como una de las formas más fáciles de reducir las emisiones de dióxido de carbono, ya que no requiere ningún cambio en el estilo de vida. Sin paneles solares para instalar ni parques eólicos a los que conectarse; sin sentimientos de culpa por dejar accidentalmente las luces encendidas todo el día. Simplemente sigue quemando ese aceite de medianoche y deja que los depuradores se encarguen del resto. Pero, ¿qué implica "el resto"? Continúa leyendo para averiguarlo.

    Contenido
    1. El proceso de depuración con CO2
    2. Desafíos de la depuración con CO2
    3. Aplicaciones para depuración con CO2

    El proceso de depuración con CO2

    CO 2 El fregado funciona no fregando físicamente el carbón, pero al aislar el CO 2 de los otros gases de combustión antes de que se liberen al aire. imágenes falsas

    Independientemente del país en el que viva, a menos que resida en una yurta, Lo más probable es que la electricidad que alimenta su hogar provenga de una planta de energía. Estados Unidos quema combustibles fósiles para más del 85 por ciento de sus necesidades energéticas, y están surgiendo plantas de energía en China a un ritmo de dos por semana [fuente:Herzog / CCS].

    Para producir energía, la mayoría de las centrales eléctricas queman carbón (u otro combustible fósil) en el aire para generar vapor. El vapor hace girar una turbina que genera electricidad. Aparte del vapor, aunque, una mezcolanza de gases de combustión también se crean y liberan a la atmósfera. Muchas de esas emisiones extrañas son gases de efecto invernadero que contribuyen al efecto invernadero.

    Pero no todos los gases de efecto invernadero son iguales. Aunque el dióxido de carbono generalmente no representa más del 15 por ciento de las emisiones de una central eléctrica en volumen, es responsable del 60 por ciento del efecto de los gases de efecto invernadero [fuente:Departamento de Energía de EE. UU. / Marion].

    Para prevenir el CO 2 de escapar a la atmósfera, La captura de carbono posterior a la combustión (como su nombre lo indica) funciona aislando el CO 2 de los otros gases de combustión después de la combustión. Una vez que se hayan eliminado los gases de combustión, o fregado , se lanzan al aire. Algunas técnicas de depuración también aíslan otros gases de efecto invernadero como el azufre y el mercurio, pero desde CO 2 es el mayor problema, recibe la mayor atención.

    En la actualidad, usando un solvente líquido para unirse con el CO 2 y separarlo de los demás componentes del gas es el método de aislamiento más extendido. Dos disolventes comúnmente utilizados son el amoníaco acuoso y la monoetanolamina (MEA).

    Independientemente del solvente particular elegido, aunque, el proceso es esencialmente el mismo:

    Después de que el combustible fósil se quema en el aire, los gases resultantes se recogen y enfrían. Luego se agrega el solvente y absorbe el CO 2 , formando un nuevo compuesto en una reacción química reversible. El nuevo compuesto se separa de los otros gases al entrar en un estado más sólido que se bombea a una nueva cámara y se recalienta. El calor hace que el CO 2 volver a salir de la solución para que se pueda desviar al almacenamiento. El solvente se envía de regreso al inicio del ciclo para ser reutilizado, y el gas de combustión limpiado se libera a la atmósfera.

    Aparte de usar solventes, otro CO 2 Los métodos de fregado incluyen:

    • Utilizando adsorbentes que atraen CO 2 a su superficie donde se puede quitar
    • Usando membranas selectivamente permeables que previenen el CO 2 de pasar, pero permite que los gases más benignos escapen
    • Enfriamiento de los gases de combustión a una temperatura que obligue al CO 2 condensar fuera de la solución para la separación

    Aunque cada una de las técnicas enumeradas ha demostrado su eficacia, debido a los desafíos inherentes a la separación de CO 2 de los gases de combustión, los científicos están investigando mejores opciones mientras hablamos. Ha comenzado la carrera para encontrar la mejor y más barata manera de limpiar el aire. Conozca los desafíos involucrados en el CO 2 fregando a continuación.

    Desafíos de la depuración con CO2

    Esta planta de energía con tecnología de fregado no solo es mucho más limpia que las plantas normales, pero también mucho más caro. Foto de Istock

    Como ocurre con muchas tecnologías relativamente nuevas, CO 2 el fregado se enfrenta a una serie de desafíos. Los obstáculos dependen del proceso particular utilizado para eliminar el dióxido de carbono y pueden incluir la degradación del disolvente por otros gases de combustión, corrosión de membranas, reducción de la adsorción por las impurezas de los gases de combustión, así como mayores costos y necesidades de energía.

    En el presente, los dos últimos temas tienden a ser los más problemáticos. Algunos análisis estiman que las tecnologías de captura actuales cuestan alrededor de $ 150 por tonelada de carbono capturado, agregando entre 2.5 centavos / kWh y 4 centavos / kWh a su factura de electricidad [fuente:Departamento de Energía de EE. UU.]. Otras estimaciones acercan el precio a 9 centavos / kWh, un aumento del 84 por ciento sobre la electricidad comprada en una planta sin tecnología de captura de carbono [fuente:Departamento de Energía de EE. UU.].

    Los precios varían tanto porque varios factores afectan los costos, incluido el diseño del sistema de fregado, la ubicación de la planta, la eficiencia de la planta y si la tecnología de captura de carbono fue original o se agregó posteriormente. Por ejemplo, mientras que la electricidad generada en una nueva planta de carbón utilizando CO 2 el lavado puede costar un 57 por ciento más que la electricidad generada en una planta sin captura de carbono, electricidad generada en una planta existente modernizada con CO 2 fregar puede costar hasta un 290 por ciento más [fuente:Williams].

    Además de ser costoso, CO 2 fregar también requiere mucha energía. No solo requiere el tratamiento de un gran volumen de gas (recuerde que solo un pequeño porcentaje de los gases de combustión es realmente CO 2 ), pero tiene que comprimir el CO capturado 2 en una forma almacenable - un proceso muy intensivo en energía. Entonces, irónicamente, capturar carbono en realidad termina usando su propia porción de combustible. Las nuevas plantas de carbón equipadas con captura de carbono pueden usar entre un 24 y un 40 por ciento más de combustible que las que no están equipadas con la tecnología. mientras que las plantas de carbón modernizadas pueden usar hasta un 77 por ciento más [fuente:Williams].

    Incluso teniendo en cuenta su propio uso de energía y emisiones, aunque, CO 2 el lavado todavía elimina una cantidad neta del 80 al 90 por ciento del dióxido de carbono de los gases de combustión [fuente:GreenFacts]. Eso es bueno, ya que algunos científicos estiman nuestras emisiones de CO 2 puede ser necesario reducir entre un 60 y un 80 por ciento para evitar cambios climáticos catastróficos [fuente:Marion]. Próximo, conocer las aplicaciones de CO 2 fregar.

    Aplicaciones para depuración con CO2

    La quema de combustibles fósiles es la mayor fuente de CO 2 en la atmósfera. Foto de Istock

    Quizás algún día puedas eliminar el CO 2 casi en cualquier lugar. Sin embargo, en la actualidad, CO 2 El lavado es factible principalmente en fuentes estacionarias de dióxido de carbono, como las plantas de energía que queman combustibles fósiles. Si cree que el área objetivo parece limitada, aunque, piensa otra vez. La combustión de combustibles fósiles es la mayor fuente de CO 2 en la atmósfera:las plantas de energía por sí solas emiten más de un tercio del CO total 2 emisiones en todo el mundo [fuente:Herzog].

    Solo la persona más obstinada disputaría el hecho de que los combustibles fósiles no desaparecerán pronto. Porque a pesar del doble impulso para reducir el consumo de energía y cambiar a fuentes alternativas de energía, la gente no está tan dispuesta a cambiar sus costumbres. Y aunque ahora tenemos el conocimiento para construir de forma más limpia, plantas más eficientes, las plantas más nuevas no estarán ampliamente disponibles durante varias décadas más debido a la larga vida útil de las plantas de energía (alrededor de 40 años) [fuente:RWE]. Las investigaciones indican que para 2030, dos tercios de CO 2 las emisiones provendrán de plantas existentes [fuente:ScienceDaily].

    Obviamente, la gente necesita una forma de limpiar lo que ensucie. Como el único método de captura de carbono que se puede aplicar a las plantas existentes, CO 2 los depuradores son solo la solución. Básicamente, son una forma de ganar tiempo hasta que podamos hacer la transición completa a fuentes de energía más limpias. Los mandatos de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) y el Protocolo de Kioto (que establece límites para la cantidad de CO 2 emisiones que cada firmante puede emitir) proporcionan un incentivo adicional.

    Otros países han iniciado esquemas de comercio de emisiones que fijarán un precio al carbono. La Comisión Europea, por ejemplo, indicó que descuidar el uso de la captura de carbono podría costarle a la región $ 80 mil millones más que instalarla [fuente:The Guardian]. Todo lo cual significa que, aunque la depuración de carbono sigue siendo una empresa cara, A la larga, podría resultar igualmente caro no hacer nada.

    Para más información sobre el CO 2 depuración y otras tecnologías de captura y almacenamiento de carbono, pruebe los enlaces de la página siguiente.

    Purificadores de aire gigantes?

    Algunos científicos van uno o dos pasos más allá del actual CO 2 depuradores diseñados para plantas de energía y sugiriendo dispositivos que literalmente extraerían CO 2 de la nada. Las unidades en forma de árbol se destacarían a la intemperie y acumularían CO 2 en sus superficies. Similar a un árbol que absorbe CO 2 para la fotosíntesis, pero muchas veces mas fuerte, las unidades tendrían un sorbente especial que atraería CO 2 del aire circundante y guárdelo.

    Mucha más información

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    Más enlaces geniales

    • CARMA:Identificación de las centrales eléctricas más contaminantes del mundo
    • GreenFacts:captura y almacenamiento de CO2
    • The Guardian:Tecnologías de captura de carbono

    Fuentes

    • Allen, Paddy. "Tecnologías de captura de carbono". El guardián. 12 de junio 2008. (16 de julio de 2008)
    • http://www.guardian.co.uk/environment/interactive/2008/jun/12/carbon.capture
    • Iniciativa de Educación CCS. "Captura y secuestro de carbono:preguntas frecuentes". (16 de julio de 2008) http://www.ccs-education.net/faqs.html
    • Congreso de coches ecológicos. "BP y Powerspan colaboran para demostrar y comercializar la tecnología de captura de CO2 para centrales eléctricas de carbón". 8 de agosto 2007. (16 de julio de 2008) http://www.greencarcongress.com/2007/08/bp-and-powerspa.html
    • GreenFacts. "Hechos científicos sobre captura y almacenamiento de CO2". 7 de noviembre 2008. (16 de julio de 2008) http://www.greenfacts.org/en/CO2-capture-storage/l-3/3-capture-CO2.htm#1p0
    • Herzog, Howard J. "¿Qué futuro tiene la captura y secuestro de carbono?" Ciencia y Tecnología Ambiental. Vol. 35, Iss. 7. 1 de abril 2001. (16 de julio de 2008) http://sequestration.mit.edu/pdf/EST_web_article.pdf
    • Jha, Alok. "El costo de limpiar los combustibles fósiles y el precio de no hacer nada". El guardián. 13 de junio 2008. (16 de julio de 2008) http://www.guardian.co.uk/environment/2008/jun/13/carboncapturestorage.fossilfuels
    • Marion, John, et al. "Control de las emisiones de CO2 de las centrales eléctricas:una visión a largo plazo". (16 de julio de 2008) http://www.netl.doe.gov/publications/proceedings/01/carbon_seq/1b2.pdf
    • Ronca, Debra. "Cómo funciona la captura de carbono". Como funcionan las cosas. 2008. (18 de julio de 2008) https://science.howstuffworks.com/carbon-capture.htm
    • RWE. "Descripción general del proceso de depuración de CO2". (16 de julio de 2008) http://www.rwe.com/generator.aspx/konzern/fue/strom/CO2-minimiertes- kraftwerk / CO2-waesche / language =en / id =272122 / page-CO2-waesche.html
    • Ciencia diaria. "Es posible reducir las emisiones de dióxido de carbono de las centrales eléctricas alimentadas con carbón con el desarrollo tecnológico". 21 de marzo 2007. (16 de julio de 2008) http://www.sciencedaily.com/releases/2007/03/070319175954.htm
    • Departamento de Energía de EE. UU. "Investigación de captura de carbono". 6 de septiembre 2007. (16 de julio de 2008) http://www.fossil.energy.gov/programs/sequestration/capture/index.html
    • Departamento de Energía de EE. UU .:Laboratorio Nacional de Tecnología Energética. "Secuestro de carbón." (16 de julio de 2008) http://www.netl.doe.gov/technologies/carbon_seq/core_rd/CO2capture.html
    • "Innovaciones para plantas existentes". (16 de julio de 2008) http://www.netl.doe.gov/technologies/coalpower/ewr/CO2/PostCombustion.html
    • Williams, Robert H. "Actividades relacionadas con la captura de CO2 en EE. UU.". 24 de mayo 2007. (16 de julio de 2008) http://belfercenter.ksg.harvard.edu/files/15-bob%20williams.pdf

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