Penangkapan dan penyimpanan karbon

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Jump to navigation Jump to search

Penangkapan / pengawalan dan penyimpanan karbon (carbon capture / control and sequestration / storage,[1] CCS) adalah proses menangkap sisa besar karbon dioksida (CO2) dari sumber utama seperti loji kuasa dijana bahan api fosil, mengangkut sisa tersebut ke tapak penyimpanan serta mengumpulnya dalam suatu bentuk yang tidak akan dilepaskan ke atmosfera, biasanya dalam bentuk muka bumi bawah tanah. Ia bertujuan mencegah pelepasan CO2 ke atmosfera besar-besaran (hasil penjanaan tenaga dan industri lain daripada bahan api fosil). Ia merupakan suatu cara berpotensi mengurangkan hasil tindak balas lepasan bahan bakar fosil kepada pemanasan global[2] dan pengasidan lautan.[3]

Walaupun proses penyuntikan ini telah lama dilakukan selama beberapa dekad untuk pelbagai tujuan, termasuk meningkatkan pemulihan minyak, penyimpanan CO2 secara jangka panjang merupakan suatu konsep yang agak baru. Projek seumpamanya yang pertama pada tahap komersial pertama ialah Projek Karbon Dioksida Weyburn-Midale pada tahun 2000.[4]

Proses ini juga merujuk kepada penyingkiran CO2 daripada atmosfera udara sebagai suatu teknologi kejuruteraan iklim.

Penangkapan[sunting | sunting sumber]

CO2 paling berkesan ditangkap pada sumber titiknya seperti kemudahan tenaga biojisim atau bahan api fosil, imdustri pengeluar banyak gas ini, pemprosesan gas ali, kilang baabhn api sintetik serta kilang penghasilan hidrogen berasaskan bahan api fosil. Pengekstrakan CO2 dari udara sekeliling juga bisa dilakukan[5] namun sukar dilaksanakan kerana ketepuan gas tersebut dalam atmosfera yang jauh lebih kurang.[6]

Terdapat tiga jenis kaedah penangkapan karbon dioksida yang wujud:

  • pasca-pembakaran (post combustion capture): CO2 disingkirkan berikutan pembakaran bahan api fosil
  • pra-pembakaran (pre-combustion): dipakai secara meluas dalam pembuatan baja, kimia, bahan api bergas (H2, CH4) dan penghasilan tenaga.[7]
  • pembakaran bahan api beroksigen (oxy-fuel combustion):[8] bahan api dibakar dalam oksigen tulen sepenuhnya, bukannya udara biasa. Gas sampingan terhasil ini terdiri daripada karbon dioksida dan wap air, di mana komponen gas ini akan terkumpul melalui penyejatan lalu menhadilkan suatu aliran karbon dioksida yang dapat dialirkan ke dalam kawasan takungan untuk disimpan. Langkah pemisahan udara ini menggunankan tenaga yang banyak.

Pengangkutan[sunting | sunting sumber]

Gas CO2 ditangkap akan diangkut ke tempat penakungan yang sesuai, biasanya melalui laluan paip kerana kosnya yang murah.

Pengasingan[sunting | sunting sumber]

Berbagai-bagai kaedah telah dicadangkan untuk peringkat penyimpanan kekal karbon dioksida ini yang melibatkan baik dalam bentuk gas disimpan dalam pelbagai bentuk muka bumi geologi (termasuk binaan garam dan lelah gas) mahupun secara pejal melalui tindak balas kimia bersama oksida besi untuk menghasilkan karbonat-karbonat stabil.

Geologi[sunting | sunting sumber]

CO2 kadangkalanya disuntik ke kawasan gali minyak untuk meningkatkan minyak pemulihan minyak; dikira sekitar 30 hingga 50 juta tan metrik CO2 disuntik ke dalam tempat penggalian minyak di serata Amerika Syarikat setiap tahun.[9] Pilihan ini dilihat menarik kerana adanya pengetahuan mengenai takungan sebegini serta pengimbangan kos sebahagiannya oleh penjualan minyak lebihan yang dibaikpulih daripada proses ini,[10] walau bagimanapun pembakaran minyak lebihan ini akan menaikkan semula kadar CO2 yang dilepaskan.[11]

Bentuk galian[sunting | sunting sumber]

Dalam proses ini, CO2 bertindak balas secara eksotermik dengan oksida besi seterusnya menghasilkan karbonat stabil (contohnya kalsit, magnesit). Proses ini wujud dengan semulajadinya selama bertahun-tahun serta banyak menyumbang kepada pembentukan batu kapur di permukaan Bumi.Tindak balas ini  boleh dipercepatkan menggunakan pemangkin[12] atau penyelarasan pada suhu atau tekanan yang lebih tinggi, meskipun kaedah ini boleh memerlukan tenaga yang lebih banyak. IPCC menganggarkan bahawa sebuah loji kuasa dilengkapi dengan teknologi CCS berasaskan penyimpanan galian memerlukan lebih 60-180% tenaga daripada sebuah loji kuasa tanpa CCS.

Kos[sunting | sunting sumber]

Meskipun kaedah yang didapati dalam proses penangkapan dan penyimpanan ini telah ditunjukkan dalam bidang industri, penggunapakaian dalam komersil langsung tiada; maka, kos yang ditanggung tidak dapat ditentukan secara pastinya. Ada anggaran yang diperolehi bahawa penangkapan dan penyimpanan karbon dioksida ialah sekitar US$60 per tan,[13] yang bertepatam dengan kenaikan harga elektrik sebanyak USD0.06 per kW/j (berdasarkan jumlah lepasan loji kuasa arang batu sebanyak 0.97 kg (2.13 lb) CO2 per kWh) - iaitu sebanyak dua kali ganda harga elektrik industri di Amerika Syarikat (kini sekitar 6c per kWh) lalu meningkatkan harga elektrik kediaman sebanyak 50% (anggaran sekiranya 100% datang daripada arang batu - sumber tenaga berbeza dari negeri ke negeri).

Kesan[sunting | sunting sumber]

Rujukan[sunting | sunting sumber]

  1. ^ Fanchi, John R; Fanchi, Christopher J (2016). Energy in the 21st Century. World Scientific Publishing Co Inc. m/s. 350. ISBN 9789813144804. Dicapai 27 Jun 2017. 
  2. ^ "IPCC Special Report Carbon Dioxide Capture and Storage Summary for Policymakers" (PDF). Intergovernmental Panel on Climate Change. Dicapai 5 Oktober 2011. 
  3. ^ "Introduction to Carbon Capture and Storage - Carbon storage and ocean acidification activity". Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) and the Global CCS Institute. Dicapai 3 Julai 2013. 
  4. ^ Burying the problem., Canadian Geographic Magazine
  5. ^ "Capturing Carbon Dioxide From Air" (PDF). Dicapai 2011-03-29. 
  6. ^ "Direct Air Capture Technology (Technology Fact Sheet), Geoengineering Monitor". May 2018. Dicapai 2018-07-01. 
  7. ^ "Gasification Body" (PDF). Dicapai 2 April 2010. 
  8. ^ Sweet, William (2008). "Winner: Clean Coal - Restoring Coal's Sheen". IEEE Spectrum. 45: 57–60. doi:10.1109/MSPEC.2008.4428318. 
  9. ^ "IPCC "Special Report on Carbon Capture and Storage, m/s. 181 dan 203 (Bab 5, "Underground Geological Storage")" (PDF). Dicapai 14 Oktober 2010. 
  10. ^ "Good plant design and operation for onshore carbon capture installations and onshore pipelines - Carbon dioxide storage". Energy Institute. Dicapai 10 April 2012. 
  11. ^ "Carbon Capture and Geological Storage - European Commission". Ec.europa.eu. Dicapai 6 Oktober 2013. 
  12. ^ Bhaduri, Gaurav A.; Šiller, Lidija (17 Januari 2013). "Nickel nanoparticles catalyse reversible hydration of carbon dioxide for mineralization carbon capture and storage". Catalysis Science & Technology. Royal Society of Chemistry. 3 (5): 1234–1239. doi:10.1039/C3CY20791A. Dicapai 13 Februari 2015. (Langganan diperlukan (bantuan)). 
  13. ^ Science, 27 Februari 2009, Jld 323, m/s. 1158, "Stimulus Gives DOE Billions for Carbon-Capture Project"

Bacaan lanjut[sunting | sunting sumber]

Pautan luar[sunting | sunting sumber]