이산화탄소를 포집하고 저장하는 방법을 배우는 것은 과학자들이 대기 온난화의 영향을 지연시키기를 원하는 단방향입니다. 이 관행은 이제 과학계에서 해결의 필수 부분으로 간주됩니다. 기후 변화. 이것은 다양한 유형의 탄소 격리에 의해 수행됩니다.
이산화탄소는 자연과 인간 활동 모두에서 생성되는 열을 가두는 가스입니다. 인공 이산화탄소는 석탄, 천연 가스, 석유를 태워 에너지를 생산할 때 얻을 수 있습니다.
생물학적 이산화탄소는 유기물 분해, 산불 및 기타 토지 이용 변화에서 나올 수 있습니다.
대기 중에 이산화탄소 및 기타 '온실 가스'가 축적되면 열을 가두어 기후 변화에 기여할 수 있습니다. 탄소 격리 과정은 대기의 온난화를 지연시킬 수 있습니다.
탄소 격리는 이산화탄소가 지구 대기로 유입되는 것을 방지하기 위해 이산화탄소를 확보합니다.
아이디어는 탄소를 고체 및 용해 형태로 안정화시켜 대기가 따뜻해지지 않도록 하는 것입니다. 이 프로세스는 인간의 "탄소 발자국"을 줄이는 엄청난 가능성을 보여줍니다.
차례
탄소 격리 란 무엇입니까?
탄소 격리 대기에서 탄소를 포획하거나 제거하고 저장하는 관행입니다. 이는 기후 변화 문제를 해결하기 위해 시행되는 많은 접근 방식 중 하나입니다.
또한 지구 온난화를 방지하기 위해 대기에서 온실 가스를 제거하고 장기 탄소 저장소에 넣는 것을 의미할 수도 있습니다.
지구의 대기가 더 이상 온난화되는 것을 막기 위해 인류는 엄청난 공동 노력을 기울이고 있습니다. 탄소 배출 연료에 대한 의존을 끝내는 것부터 2050년까지 탄소배출 제로 목표를 설정하는 것까지 전례 없는 기후 변화를 막으려면 모든 잠재적 해결책이 중요합니다.
청정 에너지 시스템으로의 전환과 건설 또는 운송과 같은 고배출 관행을 탈탄소화하는 것과 함께. 인류는 전력을 생산하고, 소비하고, 이동하고, 생성하는 방식을 조정함으로써 대기에서 탄소를 제거하기 위해 공동의 노력을 기울이고 있습니다.
그러나 탄소 격리와 같은 방법은 우리가 기후 위기를 해결하기 위해 자연 환경과 어떻게 협력할 수 있는지 보여줍니다.
탄소 격리 과정에는 무엇이 관련되어 있습니까?
탄소 포집 및 격리는 다음을 포함하는 XNUMX단계 프로세스를 따릅니다.
- 산업 공정 또는 발전소에서 이산화탄소 포집 또는 확보
- 포획 및 압축된 이산화탄소의 운송
- 깊은 지하 암석층에 산화탄소 저장
탄소 격리의 유형
전 세계 산업에서 매년 10기가톤(XNUMX억 미터톤)의 GHG를 배출하는 상황에서 탄소 격리의 필요성은 절실합니다.
다음은 개별적으로 지구 온난화 및 기후 변화를 해결하는 데 도움이 되는 몇 가지 유형의 탄소 격리입니다.
- 숲에서의 격리
- 토양의 격리
- 직접 공기 포집(DAC) 및 저장
- 초원에서의 격리
- 습지 격리
- 해양 탄소 격리
- CCS(탄소 포집 및 저장) 발전소
- 공학 분자
- 지질 탄소 격리
- 산업용 탄소 격리
1. 산림 격리
삼림과 삼림은 천연 탄소 격리의 가장 좋은 형태 중 하나로 인식되고 있습니다.
평균적으로 산림은 배출하는 것보다 두 배 많은 탄소를 저장하는 반면, 탄소 배출량의 약 25%는 방목지와 초원(들판, 대초원, 관목 지대 등)과 같이 산림이 풍부한 경관에 의해 격리됩니다.
나무, 가지, 잎사귀가 죽어 땅에 떨어지면 저장된 탄소를 토양으로 방출합니다.
따라서 이러한 자연 환경을 확보하고 보존하는 것은 탄소 흡수원이 CO2를 효과적으로 포집하도록 하는 데 중요합니다. 산불 및 다음과 같은 인간 활동 삼림 벌채, 건설 또는 집약적 농업은 이러한 자연적 과정에 가장 큰 위협이 됩니다.
2. 토양의 격리
탄소는 식물이 광합성을 통해 토양에 포획할 수 있으며 토양 유기 탄소(SOC)로 저장할 수 있습니다.
이와 같이 농업 생태계는 토양의 유기 탄소 수준을 저하시키고 고갈시킵니다. 또한 늪지, 이탄 및 늪을 통해 탄소를 포집하여 탄산염으로 저장할 수 있습니다.
이 탄산염은 수천 년에 걸쳐 CO로 축적됩니다.2 칼슘 또는 마그네슘 미네랄과 같은 다른 미네랄 요소와 혼합되어 사막과 건조한 토양에서 "칼리체"를 형성합니다.
결국, 탄산염에 저장된 이 탄소는 지구에서 방출되지만 아주 오랜 시간 동안은 아닙니다. 어떤 경우에는 토양 유기물이 몇 년 동안 탄소를 저장하는 동안 70,000년 이상이 지난 후에 방출됩니다.
과학자들은 더 오랜 기간 동안 탄소를 저장하기 위해 미세하게 분쇄된 규산염을 토양에 추가하여 탄산염 형성 과정을 가속화하는 방법을 연구하고 있습니다.
3. 직접 공기 포집(DAC) 및 저장
이 접근 방식은 화학 물질이나 고체를 사용하여 희박한 공기에서 가스를 포획한 다음 BECCS의 경우와 같이 장기간 지하 또는 오래 지속되는 물질에 저장합니다.
첨단 기술을 사용하여 공기에서 직접 탄소를 포집하는 수단입니다. 식물. 직접 공기 포집은 이론적으로 CO를 제거할 수 있다는 것이 발견되었습니다.2 식물보다 천 배 더 효율적으로 공중에서.
이 프로세스는 이미 해수면 아래에 있는 잠수함과 그보다 훨씬 높은 우주선에서 사용되고 있습니다. 그러나 이 공정은 제거된 탄소 톤당 $500-$800에 이르는 에너지 집약적이고 비용이 많이 듭니다.
직접 공기 포집과 같은 기술이 효과적일 수 있지만 대규모로 구현하기에는 여전히 비용이 너무 많이 듭니다.
예를 들면 Arizona State University의 Lackner의 탄소 격리 용기와 Climeworks의 스위스 탄소 포획 시설과 같은 다른 프로젝트가 있습니다.
4. 초원에서의 격리
숲은 일반적으로 중요한 탄소 흡수원으로 간주되지만 초원은 지하에서 더 많은 탄소를 격리할 수 있으며 연소될 때 탄소는 잎과 목질 바이오매스 대신 뿌리와 토양에 고정된 상태로 유지됩니다.
초원과 방목장은 산림에 영향을 미치는 급속한 산불과 삼림 벌채로 인해 산림보다 탄소를 더 안정적으로 저장할 수 있는 지역입니다.
그러나 숲은 초원보다 더 많은 탄소를 저장할 수 있는 능력이 있지만 기후 변화로 인한 불안정한 조건에서는 초원이 더 탄력적일 수 있습니다.
5. 습지 격리
모든 식물과 마찬가지로 습지 식물은 이산화탄소의 형태로 공기에서 탄소를 흡수하고 그 탄소를 바이오매스에 저장합니다. 그들은 대기 중 탄소를 흡수할 수 있고 장기 저장을 용이하게 하기 위해 후속 탄소 손실을 제한할 수 있는 중요한 천연 자산으로 알려져 있습니다.
기후 변화를 완화하고 다양한 토지 이용 변화와 자연 동인으로 인한 습지의 직접적인 손실을 상쇄하는 데 도움이 되는 천연 솔루션을 제공하기 위해 의도적으로 관리할 수 있습니다. 게다가 토탄 습지와 같은 습지는 숲이나 농경지보다 헥타르당 탄소 밀도가 더 높은 탄소를 포집합니다.
6. 해양 탄소 격리
수생 환경과 대규모 수역도 CO의 훌륭한 흡수체입니다.2. 해양은 매년 인간 활동으로 배출되는 이산화탄소의 약 25%를 대기에서 흡수합니다.
탄소는 바다에서 양방향으로 이동합니다. 이산화탄소가 바다에서 대기로 방출될 때 양의 대기 플럭스라고 불리는 것을 생성합니다. 음의 흐름은 바다가 이산화탄소를 흡수하는 것을 의미합니다. 이러한 플럭스를 들숨과 날숨으로 생각하면 이러한 반대 방향의 순 효과가 전체 효과를 결정합니다.
바다의 더 차갑고 영양분이 풍부한 부분은 더 따뜻한 부분보다 더 많은 이산화탄소를 흡수할 수 있습니다. 따라서, 극지방 일반적으로 탄소 흡수원 역할을 합니다. 2100년까지 전 세계 해양의 많은 부분이 이산화탄소 흡수원이 될 것으로 예상됩니다. 이 탄소는 대부분 바다의 상층에 있습니다. 그러나 과도한 탄소는 물을 산성화하여 아래에 존재하는 생물 다양성에 위협이 될 수 있습니다.
7. 탄소 포집 및 저장(CCS) 발전소
CCS는 발전이나 산업 활동(예: 시멘트 또는 제철)에 의해 생성된 이산화탄소를 포집하는 것과 관련이 있습니다. 이 CO2 그런 다음 압축되어 깊은 지하 시설로 운반되어 영구 저장을 위해 암석층에 주입됩니다.
8. 공학 분자
과학자들은 공기로부터 이산화탄소를 확보하고 포착할 수 있는 새로운 종류의 화합물을 만들어 모양을 바꿀 수 있는 공학 분자입니다.
조작된 분자는 필터 역할을 하여 찾고자 하는 요소만 끌어당깁니다. 실제로 이것은 대기 탄소를 줄이면서 원자재를 만드는 효율적인 방법을 제시할 수 있습니다.
9. 지질 탄소 격리
이 과정은 암석과 같은 지하 지층에서 이산화탄소의 저장을 다룬다.
이산화탄소는 철강이나 시멘트 생산 회사와 같은 산업적 이산화탄소 공급원이나 발전소나 천연 가스 처리 시설과 같은 에너지 관련 공급원에서 포획된 다음 장기 저장을 위해 다공성 암석에 주입됩니다.
이러한 탄소 포집 및 저장은 다른 에너지원이 대규모로 도입될 때까지 화석 연료의 사용을 허용합니다.
10. 산업용 탄소 격리
이것은 널리 인정되고 효율적인 탄소 격리 유형이 아닐 수 있지만 일부 산업에서는 사용할 수 있습니다. 그들은 발전소, 사전 연소, 연소 후 및 산소 연료에서 세 가지 방법으로 탄소를 포착합니다.
사전 연소는 연료가 연소되기 전에 발전소에서 탄소 포집을 처리합니다. 목표는 석탄이 연소되기 전에 석탄에서 탄소를 제거하는 것입니다.
후연소에서는 연료가 연소된 후 발전소의 출력에서 탄소가 제거됩니다. 이것은 폐가스가 굴뚝 위로 이동하기 전에 포집되어 이산화탄소를 깨끗하게 제거한다는 것을 의미합니다. 이것은 가스를 암모니아에 통과시킨 다음 증기로 깨끗하게 분사하여 저장을 위해 이산화탄소를 방출함으로써 달성됩니다.
순산소 연료 또는 순산소 연소 연료가 연소되는 동안 더 많은 산소를 흡수하고 결과적으로 생성된 모든 가스를 저장합니다. 이 과정은 다른 폐가스에서 이산화탄소를 힘들게 분리하는 대신 굴뚝에서 나오는 전체 배출물을 가두어 모두 저장합니다.
순수한 산소를 용광로에 불어넣어 배기 가스를 정화하므로 연료가 완전히 연소되어 비교적 순수한 증기와 이산화탄소 가스가 생성됩니다.
일단 증기가 냉각 및 응축에 의해 제거되어 물로 만들어지면 이산화탄소를 안전하게 저장할 수 있습니다.
맺음말
이 기사의 결론을 내리기 위해 이러한 다양한 유형에 의한 탄소 격리는 주로 인간 활동으로 인해 환경에서 매일 탄소 생산 활동이 있기 때문에 환경 지속 가능성을 선호했습니다.
따라서 이러한 방법과 유형의 탄소 격리가 환경을 구하고 유지하기 위해 간청하는 것이 매우 중요합니다.
추천s
Ahamefula Ascension은 부동산 컨설턴트, 데이터 분석가 및 콘텐츠 작가입니다. 그는 Hope Ablaze Foundation의 설립자이자 미국의 명문 대학 중 한 곳에서 환경 경영을 전공했습니다. 그는 읽기, 연구 및 쓰기에 집착합니다.