جداسازی و ذخیره سازی کربن
از دیاکسید کربن (CO2) به عنوان یکی از عوامل اصلی گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی یاد می شود. افزایش میزان CO2 در جو زمین به دلیل فعالیتهای انسانی مانند سوزاندن سوختهای فسیلی و یا صنایع و حمل و نقل رخ می دهد که تأثیرات جدی بر زمین و محیط زیست دارد. بنابراین، جداسازی و ذخیرهسازی دیاکسید کربن یا carbon capture and storage (CCS) به عنوان یک راهکار مهم در کاهش انتشار این گاز گلخانهای مطرح می شود. در قسمت، به بررسی روشها و تکنولوژیهای مورد استفاده برای جداسازی و ذخیرهسازی CO2 میپردازیم.
جداسازی CO2: روش های مختلفی برای جداسازی کربن وجود دارد. این روش ها عمدتا به دو روش فیزیکی و شیمیایی تقسیم می شوند. جذب فیزیکی کربن شامل استفاده از جاذبهای مختلفی مانند زئولیتها، غشاهای پلیمری و فلزی، و مواد پیشرفته جاذب CO2 میشود. در مقابل، جذب شیمیایی شامل استفاده از موادی مانند آمینها و آلکانوئیدها است که با CO2 واکنش داده و آن را جذب میکنند.
انتقال کربن: CO2 پس از جداسازی از منابع مختلف جمعآوری شده، به کمک ایستگاههای پمپاژ به محل ذخیرهسازی یا محل پردازش انتقال داده میشود. انتقال آن ممکن است از طریق خطوط لوله، واگنهای ریلی، ناوگان جادهای یا حمل و نقل دریایی باشد. انتخاب روش انتقال بستگی به فاصله، مقدار CO2 و نیازهای محیطی دارد.
روشهای ذخیرهسازی CO2: دی اکسید کربن انتقالی می تواند به روش های مختلف ذخیره سازی شود. این روش ها شامل روش های ذخیرهسازی زیرزمینی، روش های طبیعی و تبدیل کربن به مواد دیگر است. روش ذخیره سازی زیر سطحی شامل تزریق CO2 به زیر زمین در مخازن نفت و گاز، سفره های آب شور و لایه های ذغالی است. در روش طبیعی از فرآیندهای طبیعی مانند سرسبز کردن (کربن سینک) استفاده می شود. همچنین می توان طی فرآیندهایی CO2 را به مواد مفید دیگر مانند مواد شیمیایی و سوختهای انرژی تبدیل کرد.
شایان ذکر است که در طی این فرآیندها استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی برای تأمین انرژی مطلوب است. همچنین انجام فرآیند جداسازی و ذخیرهسازی CO2 هزینهبر است و نیازمند پیشرفتهای بیشتر در فناوریها و کاهش هزینهها است. برای موفقیت این راهکارها، نیاز به پذیرش و همکاری اجتماعی است. انتظار می رود که پیشرفتهای در زمینه فناوریهای جدید، مواد جدید و روشهای بهینهتر جداسازی و ذخیرهسازی CO2 در آینده منجر به به کاهش بیشتر هزینهها و افزایش کارایی آن ها شود.