Overzicht
Door de verbranding van fossiele brandstoffen en andere menselijke activiteiten die de uitstoot van broeikasgassen verhogen, ervaart de wereld nu een ongekende klimaatcatastrofe. Een van de meest veelbelovende methoden om deze gasemissies te verlagen en de gevolgen van klimaatverandering te verminderen, is het gebruik van koolstofafvang- en -benuttingstechnologie (CCU).
Het extraheren van koolstofdioxide uit industriële bronnen, zoals staalfabrieken, energiecentrales en andere industriële faciliteiten, staat bekend als koolstofafvang en -gebruik (CCU). De opgevangen CO2 wordt gebruikt in verschillende processen, van brandstof- of chemische productie tot verbeterde oliewinning. De afgelopen jaren is de interesse in deze technologie aanzienlijk toegenomen vanwege het potentieel om emissies te verlagen en tegelijkertijd de industrie economisch te laten profiteren. Dit artikel bespreekt het potentieel van CCU en laat zien hoe het op verschillende gebieden kan worden gebruikt. We zullen ook de voordelen ervan voor economische groei en milieubehoud bekijken.
De eerste fase bij het verkrijgen van CCU is het verzamelen van koolstofdioxide uit industriële bronnen, zoals fabrieken, energiecentrales, enz. Afhankelijk van de brandstof die een bedrijf of faciliteit gebruikt, kan dit worden gedaan met behulp van verschillende technologieën, zoals pre-combustion of post-combustion capture. Terwijl post-combustion captures chemische absorptietechnieken gebruiken om koolstofdioxide uit uitlaatgassen te verwijderen na verbranding, omvatten pre-combustion captures het scheiden van CO2 vóór het verbranden van brandstof. Nadat het is opgevangen, wordt de CO2 naar een opslag- of gebruiksfaciliteit gestuurd waar het voor verschillende dingen kan worden gebruikt.
Verbeterde oliewinning is een van de populairste toepassingen van CCU (EOR). Dit houdt in dat koolstofdioxide in oliebronnen wordt gepompt om de druk te verhogen en de oliewinning te vergemakkelijken. Deze techniek heeft de emissies drastisch verminderd en de olieproductie met meer dan 10% verhoogd. En CCU kan worden gebruikt in chemische processen die gebruikmaken van hitte en druk om verzamelde CO2 om te zetten in bruikbare producten, zoals het produceren van verbindingen zoals methanol, ureum en dimethylcarbonaat (DMC). De potentiële toepassingen voor CCU-technologie zijn ook uitgebreid door de ontwikkeling van technologieën zoals directe luchtafvang, waardoor het mogelijk werd om koolstofdioxide breed uit de omgevingslucht te verwijderen in plaats van uit industriële bronnen zoals elektriciteitscentrales.
Over het algemeen helpt de implementatie van CCU echter om emissies te verminderen en tegelijkertijd een economisch voordeel te bieden aan industrieën door hen een nieuwe inkomstenstroom te geven door hun koolstofkredieten te verkopen of hun nieuw geproduceerde chemicaliën/brandstoffen te gebruiken tegen concurrerende prijzen in vergelijking met bestaande op de markt. De voordelen van het toepassen van deze technologie zijn talrijk en gevarieerd, afhankelijk van hoe het in verschillende sectoren wordt toegepast. En CCU kan klimaatverandering verminderen door de uitstoot van broeikasgassen te verlagen en de luchtkwaliteit te verbeteren door de hoeveelheid CO2 die in het milieu wordt uitgestoten te verminderen.
Een scala aan situaties, waaronder productontwerp, aankoopkeuzes en operationeel management, kan profiteren van de toepassing van LCCA.
CCU-technologie heeft veel potentieel om de economie te stimuleren en vervuiling aanzienlijk te verminderen. De technologie wordt gebruikt in verschillende industrieën, waaronder de olie-industrie, chemische productie en luchtafvang, maar verder onderzoek moet het volledige potentieel ervan blootleggen en garanderen dat de toepassingen ervan op een veilige en langdurige manier worden uitgevoerd. Overheden moeten ook regelgeving invoeren die bedrijven aanmoedigt om deze technologie te gebruiken, zodat deze actief kan bijdragen aan de strijd tegen klimaatverandering.
Technologieën voor afvang en gebruik (CCU)
Technologieën voor het opvangen en gebruiken van koolstofdioxide (CO2) uit de atmosfeer worden koolstofafvang- en -benuttingstechnologieën (CCU) genoemd. Deze technologieën worden ontwikkeld om een alternatieve energiebron te bieden en tegelijkertijd de uitstoot van broeikasgassen te verminderen.
Koolstof winning en opslag is een CCU-technologie met het hoogste potentieel (CCS). CO2 wordt uit de atmosfeer gehaald, gecomprimeerd en vervolgens ondergronds gepompt als onderdeel van het CCS-proces. Het vermogen om de wereldwijde CO2-uitstoot met wel 90% te verminderen, is aangetoond voor deze CO2-opslag.
De power-to-gas CCU-technologie is een andere (P2G). Deze techniek kan waterstofgas (H2) uit water creëren. De CO2 wordt vervolgens aan het waterstofgas toegevoegd om een synthetische brandstof te creëren, zoals methanol of methaan. Met deze techniek kunnen de wereldwijde CO2-emissies met wel 80% worden verlaagd.
Naast deze methoden zijn er ook andere recent ontwikkelde methoden, zoals CO2 elektrochemische reductie en directe luchtvangst (DAC)Terwijl elektrochemische reductie van CO2 het omzetten van CO2 in vaste carbonaten omvat die later gebruikt kunnen worden als bouwmaterialen of energieopslag, absorbeert DAC direct CO2 uit de atmosfeer.
CCU-technologieën zijn een mogelijke manier om de gevolgen van klimaatverandering te verminderen door de wereldwijde CO2-uitstoot te verlagen. Deze innovaties kunnen een alternatieve energiebron bieden en tegelijkertijd de uitstoot met wel 90% verminderen. Deze technologieën kunnen een belangrijke rol spelen in de wereldwijde inspanning om klimaatverandering te beperken naarmate ze zich verder ontwikkelen.