10 ประเภทของการกักเก็บคาร์บอน

การเรียนรู้วิธีการดักจับและกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นวิธีหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการชะลอผลกระทบจากภาวะโลกร้อนในชั้นบรรยากาศ การปฏิบัตินี้ได้รับการพิจารณาโดยชุมชนวิทยาศาสตร์ว่าเป็นส่วนสำคัญในการแก้ปัญหา อากาศเปลี่ยนแปลง. สิ่งนี้ทำได้โดยการกักเก็บคาร์บอนประเภทต่างๆ

คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซกักเก็บความร้อนที่ผลิตขึ้นทั้งในธรรมชาติและจากกิจกรรมของมนุษย์ คาร์บอนไดออกไซด์ที่มนุษย์สร้างขึ้นอาจมาจากการเผาไหม้ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมันเพื่อผลิตพลังงาน

คาร์บอนไดออกไซด์ชีวภาพอาจมาจากการย่อยสลายสารอินทรีย์ ไฟป่า และการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินอื่นๆ

การสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และ 'ก๊าซเรือนกระจก' อื่นๆ ในชั้นบรรยากาศสามารถดักจับความร้อนและมีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ กระบวนการกักเก็บคาร์บอนสามารถชะลอการอุ่นของบรรยากาศได้

การกักเก็บคาร์บอนช่วยกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อป้องกันไม่ให้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก

แนวคิดคือทำให้คาร์บอนคงตัวในรูปของแข็งและละลายน้ำเพื่อไม่ให้บรรยากาศอุ่นขึ้น กระบวนการนี้แสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญาที่ยอดเยี่ยมในการลด "รอยเท้าคาร์บอน" ของมนุษย์

การกักเก็บคาร์บอนคืออะไร?

การกักเก็บคาร์บอน เป็นการฝึกจับหรือกำจัดคาร์บอนออกจากชั้นบรรยากาศและกักเก็บไว้ เป็นหนึ่งในหลาย ๆ แนวทางที่ใช้ในการแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ  

นอกจากนี้ยังอาจหมายถึงการกำจัดก๊าซเรือนกระจกออกจากชั้นบรรยากาศและเก็บไว้ในแหล่งกักเก็บคาร์บอนในระยะยาวเพื่อป้องกันภาวะโลกร้อน

การป้องกันไม่ให้ชั้นบรรยากาศของโลกร้อนขึ้นอีกเป็นความพยายามร่วมกันของมนุษยชาติ ตั้งแต่การยุติการพึ่งพาเชื้อเพลิงที่ปล่อยคาร์บอนไปจนถึงการกำหนดเป้าหมายการปล่อยก๊าซสุทธิเป็นศูนย์ภายในปี 2050 ทุกแนวทางที่เป็นไปได้ล้วนมีความสำคัญหากเราต้องการหยุดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน

ควบคู่ไปกับการเปลี่ยนไปสู่ระบบพลังงานสะอาดและการลดแนวทางปฏิบัติที่ปล่อยคาร์บอนสูง เช่น การก่อสร้างหรือการขนส่ง มนุษยชาติกำลังพยายามร่วมกันเพื่อกำจัดคาร์บอนออกจากชั้นบรรยากาศของเรา โดยปรับวิธีที่เราสร้าง บริโภค เดินทาง และสร้างพลังงาน

แต่วิธีการต่างๆ เช่น การกักเก็บคาร์บอน แสดงให้เห็นว่าเราสามารถทำงานร่วมกับสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติเพื่อจัดการกับวิกฤตสภาพอากาศได้อย่างไร

เกี่ยวข้องกับกระบวนการกักเก็บคาร์บอนอย่างไร?

การดักจับและการกักเก็บคาร์บอนเป็นไปตามกระบวนการสามขั้นตอนซึ่งประกอบด้วย:

• ดักจับหรือกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากกระบวนการทางอุตสาหกรรมหรือโรงไฟฟ้า
• การขนส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่จับและบีบอัด
• กักเก็บคาร์บอนออกไซด์ในชั้นหินใต้ดินลึก

ประเภทของการกักเก็บคาร์บอน

ด้วยอุตสาหกรรมต่างๆ ทั่วโลกที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก 10 กิกะตัน (หนึ่งพันล้านเมตริกตัน) ทุกปี ความจำเป็นในการกักเก็บคาร์บอนจึงเป็นเรื่องที่เลวร้าย

ต่อไปนี้คือประเภทของการกักเก็บคาร์บอนที่จะช่วยให้คุณจัดการกับภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นรายบุคคล

• การเก็บตัวในป่า
• การกักเก็บในดิน
• Direct Air Capture (DAC) และที่เก็บข้อมูล
• การเก็บตัวในทุ่งหญ้า
• การกักเก็บพื้นที่ชุ่มน้ำ
• การกักเก็บคาร์บอนในมหาสมุทร
• โรงไฟฟ้ากักเก็บและกักเก็บคาร์บอน (CCS)
• โมเลกุลที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม
• การกักเก็บคาร์บอนทางธรณีวิทยา
• การกักเก็บคาร์บอนในอุตสาหกรรม

1. การกักขังในป่า

ป่าไม้และป่าไม้ได้รับการยอมรับว่าเป็นรูปแบบการกักเก็บคาร์บอนตามธรรมชาติที่ดีที่สุดรูปแบบหนึ่ง

โดยเฉลี่ยแล้ว ป่าไม้กักเก็บคาร์บอนได้มากเป็น 25 เท่าของปริมาณคาร์บอนที่ปล่อยออกมา ในขณะที่ประมาณ XNUMX% ของการปล่อยคาร์บอนถูกแยกออกจากภูมิประเทศที่อุดมด้วยป่าไม้ เช่น ที่ราบลุ่มและทุ่งหญ้า (ทุ่ง ทุ่งหญ้า ทุ่งหญ้า ไม้พุ่ม ฯลฯ)

เมื่อต้นไม้ กิ่งก้าน และใบไม้ตายและร่วงหล่นลงสู่พื้นดิน พวกมันก็จะปล่อยคาร์บอนที่สะสมไว้ลงสู่ดิน

การรักษาความปลอดภัยและการอนุรักษ์สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติดังกล่าวจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรับรองว่าอ่างเก็บคาร์บอนดักจับ CO2 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไฟป่าและกิจกรรมของมนุษย์ เช่น ตัดไม้ทำลายป่าการก่อสร้างหรือการเกษตรแบบเร่งรัดเป็นภัยคุกคามที่ใหญ่ที่สุดต่อกระบวนการทางธรรมชาตินี้

2. การกักเก็บในดิน

พืชสามารถจับคาร์บอนในดินได้โดยการสังเคราะห์ด้วยแสงและสามารถเก็บสะสมเป็นคาร์บอนอินทรีย์ในดิน (SOC)

ด้วยเหตุนี้ ระบบนิเวศเกษตรจึงย่อยสลายและทำให้ระดับอินทรีย์คาร์บอนในดินหมดไป นอกจากนี้ คาร์บอนสามารถดักจับและกักเก็บไว้ในรูปแบบคาร์บอเนตผ่านหนองน้ำ พรุ และหนองน้ำ

คาร์บอเนตเหล่านี้สร้างขึ้นเป็นเวลาหลายพันปีในรูปของ CO₂ ผสมกับแร่ธาตุอื่นๆ เช่น แคลเซียมหรือแมกนีเซียม เกิดเป็น "คาลิเช" ในทะเลทรายและดินแห้งแล้ง

ในที่สุด คาร์บอนนี้ที่สะสมอยู่ในคาร์บอเนตจะถูกปล่อยออกมาจากโลก แต่ไม่นานนัก—หลังจากผ่านไปนานกว่า 70,000 ปี ในบางกรณี ในขณะที่อินทรียวัตถุในดินกักเก็บคาร์บอนไว้เป็นเวลาหลายปี

นักวิทยาศาสตร์กำลังหาวิธีเร่งกระบวนการสร้างคาร์บอเนตด้วยการเติมซิลิเกตที่บดละเอียดลงในดินเพื่อกักเก็บคาร์บอนไว้เป็นระยะเวลานานขึ้น

3. Direct Air Capture (DAC) และที่เก็บข้อมูล

วิธีการนี้ใช้สารเคมีหรือของแข็งในการดักจับก๊าซจากอากาศที่เบาบาง จากนั้นเก็บก๊าซไว้ใต้ดินหรือในวัสดุที่มีอายุการใช้งานยาวนาน เช่นในกรณีของ BECCS

เป็นวิธีการจับคาร์บอนโดยตรงจากอากาศโดยใช้โรงงานเทคโนโลยีขั้นสูง มีการค้นพบว่าการดักจับอากาศโดยตรงในทางทฤษฎีสามารถกำจัด CO ได้₂ จากอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าพืชถึงพันเท่า  

กระบวนการนี้ใช้ในเรือดำน้ำที่อยู่ใต้พื้นผิวมหาสมุทรและในยานอวกาศที่อยู่ไกลออกไป อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ใช้พลังงานมากและมีราคาแพง โดยอยู่ระหว่าง $500-$800 ต่อตันของคาร์บอนที่ถูกกำจัดออกไป

แม้ว่าเทคนิคต่างๆ เช่น การดักจับอากาศโดยตรงจะได้ผล แต่ก็ยังมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไปที่จะนำไปใช้ในระดับมวล

ตัวอย่างคือตู้กักเก็บคาร์บอนจากแลคเนอร์แห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนาสเตต พร้อมด้วยโครงการอื่นๆ เช่น โรงดักจับคาร์บอนที่เพิ่งเปิดของ Climeworks ในสวิตเซอร์แลนด์

4. การอายัดในทุ่งหญ้า

ในขณะที่ป่ามักถูกมองว่าเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนที่สำคัญ ทุ่งหญ้ายังสามารถกักเก็บคาร์บอนไว้ใต้ดินได้มากขึ้น และเมื่อพวกมันถูกเผาไหม้ คาร์บอนจะจับตัวอยู่ในรากและดินแทนที่จะอยู่ในใบไม้และมวลชีวภาพที่เป็นไม้

ทุ่งหญ้าและทุ่งหญ้าเป็นพื้นที่กักเก็บคาร์บอนที่เชื่อถือได้มากกว่าป่า เนื่องจากไฟป่าที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและการตัดไม้ทำลายป่าส่งผลกระทบต่อป่าไม้

อย่างไรก็ตาม ป่าไม้มีความสามารถในการกักเก็บคาร์บอนได้มากกว่าทุ่งหญ้า แต่ในสภาพที่ไม่แน่นอนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ ทุ่งหญ้าสามารถยืดหยุ่นได้มากกว่า

5. การกักเก็บพื้นที่ชุ่มน้ำ

เช่นเดียวกับพืชทุกชนิด พืชในพื้นที่ชุ่มน้ำจะดูดซับคาร์บอนจากอากาศในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์และเก็บคาร์บอนนั้นไว้ในมวลชีวภาพ พวกมันเป็นที่รู้จักในฐานะสินทรัพย์ทางธรรมชาติที่สำคัญ ซึ่งสามารถดูดซับคาร์บอนในชั้นบรรยากาศและจำกัดการสูญเสียคาร์บอนที่ตามมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการจัดเก็บในระยะยาว

พวกมันสามารถจัดการอย่างจงใจเพื่อจัดหาวิธีแก้ปัญหาตามธรรมชาติเพื่อบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ รวมทั้งช่วยชดเชยการสูญเสียโดยตรงของพื้นที่ชุ่มน้ำจากการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินต่างๆ และปัจจัยขับเคลื่อนตามธรรมชาติ นอกจากนี้ พื้นที่ชุ่มน้ำ เช่น หนองบึงจะดักจับคาร์บอนด้วยความหนาแน่นของคาร์บอนต่อเฮกตาร์ที่สูงกว่าพื้นที่ป่าหรือพื้นที่เกษตรกรรม

6. การกักเก็บคาร์บอนในมหาสมุทร

สภาพแวดล้อมทางน้ำและแหล่งน้ำขนาดใหญ่ก็เป็นตัวดูดซับ CO ที่ดีเช่นกัน₂. มหาสมุทรดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ที่ปล่อยออกมาจากกิจกรรมของมนุษย์ทุกปี

คาร์บอนไปทั้งสองทิศทางในมหาสมุทร เมื่อก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศจากมหาสมุทร มันจะสร้างสิ่งที่เรียกว่าฟลักซ์บรรยากาศเชิงบวก ฟลักซ์เชิงลบหมายถึงมหาสมุทรที่ดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ให้คิดว่าฟลักซ์เหล่านี้เป็นการหายใจเข้าและหายใจออก โดยที่ผลกระทบสุทธิของทิศทางตรงข้ามจะเป็นตัวกำหนดผลกระทบโดยรวม

ส่วนที่เย็นกว่าและอุดมด้วยสารอาหารของมหาสมุทรสามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่าส่วนที่อุ่นกว่า ดังนั้น การ ภูมิภาคขั้วโลก โดยทั่วไปจะทำหน้าที่เป็นอ่างล้างมือคาร์บอน ภายในปี 2100 คาดว่ามหาสมุทรส่วนใหญ่ของโลกจะเป็นอ่างกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ขนาดใหญ่ คาร์บอนนี้ส่วนใหญ่อยู่ในชั้นบนของมหาสมุทร อย่างไรก็ตาม คาร์บอนที่มากเกินไปสามารถทำให้น้ำเป็นกรด ซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อความหลากหลายทางชีวภาพที่อยู่ด้านล่าง

7. โรงไฟฟ้ากักเก็บและกักเก็บคาร์บอน (CCS)

CCS เกี่ยวข้องกับการจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ผลิตโดยการผลิตไฟฟ้าหรือกิจกรรมทางอุตสาหกรรม เช่น ซีเมนต์หรือการผลิตเหล็ก ผบ.ทบ.รายนี้₂ จากนั้นจะถูกบีบอัดและขนส่งไปยังสิ่งอำนวยความสะดวกใต้ดินลึก ซึ่งจะถูกฉีดเข้าไปในชั้นหินเพื่อการจัดเก็บถาวร

8. โมเลกุลที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม

นักวิทยาศาสตร์คือโมเลกุลทางวิศวกรรมที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างได้โดยการสร้างสารประกอบชนิดใหม่ที่สามารถกักเก็บและดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศได้

โมเลกุลที่ออกแบบทางวิศวกรรมจะทำหน้าที่เป็นตัวกรอง โดยดึงดูดเฉพาะองค์ประกอบที่ออกแบบมาเพื่อแสวงหาเท่านั้น ในทางปฏิบัติ สิ่งนี้สามารถนำเสนอวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสร้างวัตถุดิบในขณะที่ลดคาร์บอนในชั้นบรรยากาศ

9. การกักเก็บคาร์บอนทางธรณีวิทยา

กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นหินใต้ดิน เช่น ในชั้นหิน

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกดักจับจากแหล่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอุตสาหกรรม เช่น บริษัทผลิตเหล็กหรือซีเมนต์ หรือแหล่งที่เกี่ยวข้องกับพลังงาน เช่น โรงไฟฟ้าหรือโรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติ ซึ่งจะถูกฉีดเข้าไปในหินที่มีรูพรุนเพื่อกักเก็บในระยะยาว

การดักจับและกักเก็บคาร์บอนดังกล่าวช่วยให้สามารถใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลได้จนกว่าจะมีการนำแหล่งพลังงานอื่นมาใช้ในปริมาณมาก

10. การกักเก็บคาร์บอนในอุตสาหกรรม

นี่อาจไม่ใช่ประเภทของการกักเก็บคาร์บอนที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางและมีประสิทธิภาพ แต่ก็สามารถใช้ได้ในบางอุตสาหกรรม พวกเขาจับคาร์บอนในสามวิธีจากโรงไฟฟ้า ก่อนการเผาไหม้ หลังการเผาไหม้ และออกซิเจนเชื้อเพลิง

การเผาไหม้ล่วงหน้าเกี่ยวข้องกับการดักจับคาร์บอนในโรงไฟฟ้าก่อนที่เชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้ เป้าหมายคือการกำจัดคาร์บอนออกจากถ่านหินก่อนที่จะเผา

ในหลังการเผาไหม้ คาร์บอนจะถูกกำจัดออกจากเอาต์พุตของโรงไฟฟ้าหลังจากที่เชื้อเพลิงถูกเผาไหม้แล้ว ซึ่งหมายความว่าก๊าซของเสียจะถูกดักจับและขัดให้สะอาดจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก่อนที่จะเดินทางขึ้นสู่ปล่องควัน สิ่งนี้ทำได้โดยการส่งก๊าซผ่านแอมโมเนีย ซึ่งจากนั้นจะทำความสะอาดด้วยไอน้ำ ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อการจัดเก็บ

ในขณะที่การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงออกซีฟิวเอลหรือเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ด้วยออกซิเจน จะใช้ออกซิเจนมากขึ้นและกักเก็บก๊าซทั้งหมดที่เกิดขึ้น แทนที่จะต้องลำบากในการแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากก๊าซของเสียอื่นๆ กระบวนการนี้จะดักจับผลผลิตทั้งหมดจากปล่องควันและเก็บไว้ทั้งหมด

ออกซิเจนบริสุทธิ์ถูกเป่าเข้าไปในเตาเผาเพื่อชำระไอเสีย ดังนั้นเชื้อเพลิงจึงเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดไอน้ำที่ค่อนข้างบริสุทธิ์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

เมื่อไอน้ำถูกกำจัดออกโดยการทำให้เย็นลงและกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกเก็บไว้อย่างปลอดภัย

สรุป

เพื่อสรุปบทความนี้ การกักเก็บคาร์บอนตามประเภทต่างๆ เหล่านี้ได้สนับสนุนความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อมเนื่องจากมีกิจกรรมการผลิตคาร์บอนในสิ่งแวดล้อมในแต่ละวันซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์

ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องร้องขอวิธีการและประเภทของการกักเก็บคาร์บอนเหล่านี้เพื่อช่วยและรักษาสิ่งแวดล้อม

แนะนำs

• เหตุผลที่อ่างล้างมือคาร์บอนมีความสำคัญ
  .
• 4 ความสำคัญของเทคโนโลยีสีเขียว
  .
• การดักจับคาร์บอนทำงานอย่างไร
  .
• 10 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของถ่านหิน เหมืองแร่ และโรงไฟฟ้า
  .
• 8 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์
  .