EU-länderna har kommit överens om att CCS är avgörande, men framstegen är långsam. Owen Humphreys / PA
Smakämnen Energy Technologies Institute nyligen rapporterade att utan kolupptagning och lagring (CCS), kostnaden för att nå Storbritanniens klimatförändringsmål kommer att fördubblas från cirka 30 miljarder pund per år i 2050. Så hur fungerar det?
Det första steget är att fånga upp koldioxid (CO2) som släpps ut från förbränning av fossila bränslen vid kraftverk och från energiintensiva industriella processer, som cementarbeten eller ståltillverkning. Detta är den mest troliga tekniska vägen för att minska CO2 utsläpp, sedan fångst av CO2 direkt från luften, även om det är möjligt, skulle vara mycket kostsamt.
CO2 separeras från de andra gaserna som kommer ut från kraftstationsskorstenar med hjälp av specifikt utformade kemikalier såsom aminer, ammoniak och andra sorbenter (absorberande material). Detta första fångststeg kan ta bort cirka 90% av CO2 släpps ut och representerar ca 70% av de totala kostnaderna (£ 35-60 per ton CO2). Denna process är inte ny - den har använts under många år inom olje- och gassektorn, men har ännu inte införts i stor skala.
När CO2 fångas måste den transporteras från källan till lagring. Frakt och transport med pipeline betraktas som viktiga alternativ på kort sikt. Emellertid kommer kommersiell skala i Storbritannien att kräva omfattande pipeline-nätverk. Detta väcker en mycket viktig fråga. Kan vi återanvända befintliga gasledningar, särskilt offshore, för CCS-verksamhet? Detta är osannolikt utan ändringar av den befintliga infrastrukturen. Rörledningskorrosion från föroreningar som finns i det fångade CO2 är en potentiell risk. Så det krävs mer arbete med CO2 transportinfrastruktur och alternativa rörledningsmaterial.
Ut ur luften, i marken
Slutligen CO2 lagras permanent. Djupa geologiska formationer anses för närvarande vara de mest lovande platserna för kolbindning. Genom att dra fördel av det höga trycket och temperaturen som naturligt förekommer djupt under jord, CO2 kan förhindras att fly till ytan genom olika fångningsmekanismer. Hur dessa interagerar med var och en över tid ökar stabiliteten hos det lagrade CO2. Till exempel en miljon ton CO2 har lagrats varje år på Sleipner-projektet i Nordsjön sedan det började fungera i 1996. Medan mer än 30 år, CO2 har också injicerats i geologiska formationer för att hjälpa till förbättrad oljeutvinning.
I vilket fall som helst är den viktiga faktorn i alla CCS-projekt att garantera att det lagrade CO2 förblir begränsad utan att seepages inträffar. En mängd väl beprövade övervakningssystem finns tillgängliga, härrörande från metoder som rutinmässigt används vid gas- och oljeprospektering. Laboratorieexperiment och studie av naturliga utsläpp av CO2, t.ex. från geotermiska områden, används också för att bedöma eventuell miljöpåverkan. Först och främst är emellertid det exakta valet av lagringsplatsen nyckeln för att eliminera sannolikheten för läckage. Detta ska sedan matchas med tillförlitliga övervakningstekniker för att snabbt upptäcka eventuella läckor och möjliggöra nödvändig reaktion.
Förvara inte bara den, använd den
Idag finns det ett ökande intresse för att utnyttja det fångade CO2. Bättre industriell användning av CO2 (för närvarande bara cirka 0.5% av de årliga utsläppen) skulle bygga nya affärsmarknader och minska behovet av långsiktig lagring. Flera tekniska frågor behandlas för närvarande som skulle göra det möjligt för nya kemiska, fotokemiska, elektrokemiska, reformerande, biologiska och oorganiska metoder att konvertera och använda fångade CO2 till något användbart. En betydande mängd forskning om innovativ CO2 användningen kommer från livsmedelsindustrin och olje- och gassektorn. I slutändan beror framgången på om tekniker kan minska CO2 utsläpp samtidigt som man skapar kommersiellt hållbara produkter som oljor, kemikalier, gödselmedel och bränslen.
Nyligen, Skyonic Corporation i USA (ett joint venture mellan BP och ConocoPhillips) har börjat driva världens första reklam CO2 fångst- och användningsanläggning i världen. Använda billiga kemiska insatser för att fånga upp och mineralisera CO2 i värdefulla kol-negativa produkter som saltsyra och natriumbikarbonat, förväntas det att ta bort 300,000 ton CO2 per år från en cementfabrik och skapa 200-jobb.
Smakämnen Internationella energibyrån har lyfts fram CCS som nyckeln till att mildra global CO2 utsläpp. Men distributionen förblir långsam, med bara en handfull av kommersiella projekt som för närvarande är i drift. 
Om Författarna
Mercedes Maroto-Valer, chef för Institutionen för maskin-, process- och energiteknik, Heriot-Watt University; Aimaro Sanna, forskare, Heriot-Watt University; Chih-Wei Lin, forskningsassistent, Heriot-Watt University; Giorgio Caramanna, forskningsassistent i geologi, Heriot-Watt University; Qi Liu, postdoktor, Heriot-Watt University, och Yolanda Fernandez-Diez, postdoktorand inom kemiteknik, Heriot-Watt University
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
relaterade böcker
Drawdown: Den mest omfattande planen som någonsin föreslagits för att omvända global uppvärmning
av Paul Hawken och Tom Steyer
Mot bakgrund av utbredd rädsla och apati har en internationell koalition av forskare, yrkesverksamma och forskare kommit ihop för att erbjuda en rad realistiska och djärva lösningar på klimatförändringen. Ett hundra tekniker och metoder beskrivs här-några är välkända; något du kanske aldrig har hört talas om. De sträcker sig från ren energi för att utbilda flickor i låginkomstländer till markanvändningspraxis som drar kol ut ur luften. Lösningarna finns, är ekonomiskt lönsamma och samhällen runt om i världen håller för närvarande på att anta dem med skicklighet och beslutsamhet. Finns på Amazon
Utformning av klimatlösningar: En policyhandbok för lågkol Energi
av Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Med effekterna av klimatförändringar redan på oss är behovet av att minska de globala utsläppen av växthusgaser inget mindre än brådskande. Det är en skrämmande utmaning, men teknologierna och strategierna för att möta den finns idag. En liten uppsättning energipolicyer, utformade och genomförda väl, kan sätta oss på vägen till en koldioxidsnål framtid. Energisystem är stora och komplexa, så energipolitiken måste vara fokuserad och kostnadseffektiv. One-size-fits-all-tillvägagångssätt gör helt enkelt inte jobbet gjort. Politiska beslutsfattare behöver en tydlig och omfattande resurs som beskriver energipolitiken som kommer att ha störst inverkan på vår klimatframtid och beskriver hur man utformar dessa policyer väl. Finns på Amazon
Detta förändrar allt: Kapitalism vs. Klimat
av Naomi Klein
In Detta förändrar allt Naomi Klein hävdar att klimatförändringen inte bara är en annan fråga som ska lämnas snyggt mellan skatter och hälsovård. Det är ett larm som kräver att vi fixar ett ekonomiskt system som redan misslyckas på många sätt. Klein bygger noggrant fallet för hur massivt att minska våra utsläpp av växthusgaser är vår bästa chans att samtidigt minska ojämlikheterna i olikheterna, återinföra våra brutna demokratier och bygga om våra slagna lokala ekonomier. Hon avslöjar den ideologiska desperationen av klimatförändringsförnekarna, de geoengineers messianiska vansinne och den tragiska defeatismen av alltför många vanliga gröna initiativ. Och hon visar exakt varför marknaden inte har och kan inte fixa klimatkrisen, men kommer istället att göra saker värre, med alltmer extrema och ekologiskt skadliga utvinningsmetoder, tillsammans med katastrofal katastrofkapitalism. Finns på Amazon
Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.
