Υδρίτες: Μια νέα μέθοδος για την επίτευξη ουδετερότητας άνθρακα
Μια ερευνητική ομάδα από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης (NUS) πρότεινε την επίτευξη ουδετερότητας άνθρακα με την αποθήκευση των εκπομπών CO2 με τη μορφή υδρατμών κάτω από τα ιζήματα του βυθού των ωκεανών.
Είναι οι υδρίτες μια εύλογη λύση για την αντιμετώπιση των εκπομπών CO2; Οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι η καλύτερη μέθοδος, για να αντιμετωπιστεί το αυξανόμενο ζήτημα των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (CO2), είναι η δέσμευση και αποθήκευση των εκπομπών CO2 με τη μορφή υδρατμών κάτω από ιζήματα του πυθμένα των ωκεανών, τα οποία στη συνέχεια διατηρούνται στη θέση τους από τη φυσική πίεση που δημιουργείται από το βάρος του θαλασσινού νερού από πάνω.
Ωστόσο, ένα θέμα που έχουν επισημάνει οι επιστήμονες είναι το πόσο σταθερό θα ήταν αυτό το αποθηκευμένο CO2 για τις εκτεταμένες περιόδους αποθήκευσης που απαιτούνται για να διατηρηθεί ο άνθρακας στη θέση του και έξω από την ατμόσφαιρα. Ερευνητές από το Τμήμα Χημικής και Βιομοριακής Μηχανικής του NUS, απέδειξαν πρωτοποριακά πειραματικά στοιχεία για τη σταθερότητα των υδρατμών CO2 στα ιζήματα των ωκεανών - ένα ουσιαστικό βήμα για να γίνει βιώσιμη αυτή η τεχνολογία αποθήκευσης άνθρακα. Αυτά τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν για πρώτη φορά στο Chemical Engineering Journal. Χρησιμοποιώντας έναν ειδικά σχεδιασμένο εργαστηριακό αντιδραστήρα, η ομάδα NUS έδειξε ότι τα ένυδρα CO2 μπορούν να παραμείνουν σταθερά στα ιζήματα των ωκεανών για μια περίοδο έως και 30 ημερών.
Στο μέλλον, η ίδια διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επικύρωση της σταθερότητας των ένυδρων CO2 για πολύ μεγαλύτερες περιόδους, είπε η ερευνητική ομάδα.
Σε χαμηλή θερμοκρασία και υπό συνθήκες υψηλής πίεσης που δημιουργούνται από τον ωκεανό, το CO2 μπορεί να παγιδευτεί μέσα στα μόρια του νερού, το οποίο στη συνέχεια σχηματίζει μια ουσία που μοιάζει με πάγο. Αυτές οι ένυδρες ενώσεις CO2 σχηματίζονται σε θερμοκρασία ακριβώς πάνω από το σημείο πήξης του νερού και μπορούν να αποθηκεύσουν έως και 184 κυβικά μέτρα CO2 σε ένα κυβικό μέτρο ένυδρων ενώσεων. Η παρουσία τεράστιων όγκων ένυδρων μεθανίου σε παρόμοιες τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο και η ασφαλής ύπαρξή τους, παρουσιάζει μια φυσική συσχέτιση για την υποστήριξη της αρχής ότι τα ένυδρα CO2 θα παραμείνουν σταθερά και ασφαλή εάν αποθηκευτούν σε βαθιά ωκεάνια ιζήματα. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε τελικά να αναπτυχθεί σε μια διαδικασία εμπορικής κλίμακας, επιτρέποντας στις χώρες να δεσμεύουν αποτελεσματικά περισσότερους από δύο εκατομμύρια τόνους CO2 ετησίως ως ένυδρες ουσίες, για να επιτύχουν στόχους μείωσης των εκπομπών.Πόσο σημαντικές είναι οι συνθήκες στον πυθμένα του ωκεανού;Δουλεύοντας με ειδικά σχεδιασμένο εξοπλισμό, ο καθηγητής Linga και η ομάδα του αναδημιούργησαν τις συνθήκες του βυθού του ωκεανού, όπου οι θερμοκρασίες κυμαίνονται από 2°C έως 6°C και οι πιέσεις είναι 100 φορές υψηλότερες από αυτές που βιώνουμε στο επίπεδο της θάλασσας.
Η δημιουργία ενός αντιδραστήρα μακρο-κλίμακας που θα μπορούσε να διατηρήσει τέτοιες συνθήκες ήταν πρόκληση και είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους τα προηγούμενα πειράματα για τη δοκιμή της σταθερότητας των ένυδρων CO2 δεν ήταν δυνατά. Η ομάδα NUS ξεπέρασε αυτή την πρόκληση χρησιμοποιώντας ένα εσωτερικό σχεδιασμένο σκάφος υπό πίεση, το οποίο ήταν επενδεδυμένο με στρώμα άμμου πυριτίου και μιμήθηκε τα ιζήματα των ωκεανών. Οι επιστήμονες μπόρεσαν να σχηματίσουν στερεές ένυδρες ενώσεις στην κορυφή και εντός της κλίνης άμμου πυριτίου, και μετέβαλαν το δοχείο υπό πίεση για να μιμηθεί τις ωκεάνιες συνθήκες για να παρατηρήσουν τη σταθερότητα των σχηματισμένων στερεών ένυδρων CO2 στα ιζήματα. Υπό συνθήκες πίεσης, οι ένυδρες ενώσεις παρατηρήθηκαν για 14 έως 30 ημέρες και βρέθηκε να παρουσιάζουν υψηλό βαθμό σταθερότητας.
Τι σημαίνει αυτή η τεχνολογία για το μέλλον των εκπομπών CO2;
Αυτή η τεχνολογία θα επέτρεπε στα έθνη να δεσμεύουν μεγάλους όγκους εκπομπών άνθρακα σε γεωλογικούς σχηματισμούς βαθέων ωκεανών, σε αντίθεση με το πώς αποθηκεύεται αυτή τη στιγμή σε εξαντλημένα αποθέματα πετρελαίου και αερίου και σχηματισμούς αλατούχου υδροφορέα.
Πηγή: https://www.innovationnewsnetwork.com/hydrates-novel-method-achieve-carbon-neutrality/19175/
Photo by sozmedia / pixabay
Είναι οι υδρίτες μια εύλογη λύση για την αντιμετώπιση των εκπομπών CO2; Οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι η καλύτερη μέθοδος, για να αντιμετωπιστεί το αυξανόμενο ζήτημα των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (CO2), είναι η δέσμευση και αποθήκευση των εκπομπών CO2 με τη μορφή υδρατμών κάτω από ιζήματα του πυθμένα των ωκεανών, τα οποία στη συνέχεια διατηρούνται στη θέση τους από τη φυσική πίεση που δημιουργείται από το βάρος του θαλασσινού νερού από πάνω.
Ωστόσο, ένα θέμα που έχουν επισημάνει οι επιστήμονες είναι το πόσο σταθερό θα ήταν αυτό το αποθηκευμένο CO2 για τις εκτεταμένες περιόδους αποθήκευσης που απαιτούνται για να διατηρηθεί ο άνθρακας στη θέση του και έξω από την ατμόσφαιρα. Ερευνητές από το Τμήμα Χημικής και Βιομοριακής Μηχανικής του NUS, απέδειξαν πρωτοποριακά πειραματικά στοιχεία για τη σταθερότητα των υδρατμών CO2 στα ιζήματα των ωκεανών - ένα ουσιαστικό βήμα για να γίνει βιώσιμη αυτή η τεχνολογία αποθήκευσης άνθρακα. Αυτά τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν για πρώτη φορά στο Chemical Engineering Journal. Χρησιμοποιώντας έναν ειδικά σχεδιασμένο εργαστηριακό αντιδραστήρα, η ομάδα NUS έδειξε ότι τα ένυδρα CO2 μπορούν να παραμείνουν σταθερά στα ιζήματα των ωκεανών για μια περίοδο έως και 30 ημερών.
Στο μέλλον, η ίδια διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επικύρωση της σταθερότητας των ένυδρων CO2 για πολύ μεγαλύτερες περιόδους, είπε η ερευνητική ομάδα.
Σε χαμηλή θερμοκρασία και υπό συνθήκες υψηλής πίεσης που δημιουργούνται από τον ωκεανό, το CO2 μπορεί να παγιδευτεί μέσα στα μόρια του νερού, το οποίο στη συνέχεια σχηματίζει μια ουσία που μοιάζει με πάγο. Αυτές οι ένυδρες ενώσεις CO2 σχηματίζονται σε θερμοκρασία ακριβώς πάνω από το σημείο πήξης του νερού και μπορούν να αποθηκεύσουν έως και 184 κυβικά μέτρα CO2 σε ένα κυβικό μέτρο ένυδρων ενώσεων. Η παρουσία τεράστιων όγκων ένυδρων μεθανίου σε παρόμοιες τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο και η ασφαλής ύπαρξή τους, παρουσιάζει μια φυσική συσχέτιση για την υποστήριξη της αρχής ότι τα ένυδρα CO2 θα παραμείνουν σταθερά και ασφαλή εάν αποθηκευτούν σε βαθιά ωκεάνια ιζήματα. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε τελικά να αναπτυχθεί σε μια διαδικασία εμπορικής κλίμακας, επιτρέποντας στις χώρες να δεσμεύουν αποτελεσματικά περισσότερους από δύο εκατομμύρια τόνους CO2 ετησίως ως ένυδρες ουσίες, για να επιτύχουν στόχους μείωσης των εκπομπών.Πόσο σημαντικές είναι οι συνθήκες στον πυθμένα του ωκεανού;Δουλεύοντας με ειδικά σχεδιασμένο εξοπλισμό, ο καθηγητής Linga και η ομάδα του αναδημιούργησαν τις συνθήκες του βυθού του ωκεανού, όπου οι θερμοκρασίες κυμαίνονται από 2°C έως 6°C και οι πιέσεις είναι 100 φορές υψηλότερες από αυτές που βιώνουμε στο επίπεδο της θάλασσας.
Η δημιουργία ενός αντιδραστήρα μακρο-κλίμακας που θα μπορούσε να διατηρήσει τέτοιες συνθήκες ήταν πρόκληση και είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους τα προηγούμενα πειράματα για τη δοκιμή της σταθερότητας των ένυδρων CO2 δεν ήταν δυνατά. Η ομάδα NUS ξεπέρασε αυτή την πρόκληση χρησιμοποιώντας ένα εσωτερικό σχεδιασμένο σκάφος υπό πίεση, το οποίο ήταν επενδεδυμένο με στρώμα άμμου πυριτίου και μιμήθηκε τα ιζήματα των ωκεανών. Οι επιστήμονες μπόρεσαν να σχηματίσουν στερεές ένυδρες ενώσεις στην κορυφή και εντός της κλίνης άμμου πυριτίου, και μετέβαλαν το δοχείο υπό πίεση για να μιμηθεί τις ωκεάνιες συνθήκες για να παρατηρήσουν τη σταθερότητα των σχηματισμένων στερεών ένυδρων CO2 στα ιζήματα. Υπό συνθήκες πίεσης, οι ένυδρες ενώσεις παρατηρήθηκαν για 14 έως 30 ημέρες και βρέθηκε να παρουσιάζουν υψηλό βαθμό σταθερότητας.
Τι σημαίνει αυτή η τεχνολογία για το μέλλον των εκπομπών CO2;
Αυτή η τεχνολογία θα επέτρεπε στα έθνη να δεσμεύουν μεγάλους όγκους εκπομπών άνθρακα σε γεωλογικούς σχηματισμούς βαθέων ωκεανών, σε αντίθεση με το πώς αποθηκεύεται αυτή τη στιγμή σε εξαντλημένα αποθέματα πετρελαίου και αερίου και σχηματισμούς αλατούχου υδροφορέα.
Πηγή: https://www.innovationnewsnetwork.com/hydrates-novel-method-achieve-carbon-neutrality/19175/
Photo by sozmedia / pixabay
