Вход на сайт
Логин
Пароль
Регистрация на сайте!
Забыли пароль?
Поиск
ЭКОТЕХНОЛОГИИ
Удержать углерод
ЭКОТЕХНОЛОГИИ >ГЕОИНЖЕНЕРИЯ >

Очистка всей атмосферы - колоссальная проблема для профессора Кита.Его машины могут производить больше углекислого газа, чем улавливать из воздуха. На первом месте для команды Кита разработать машину, способную абсорбировать углекислоту в больших объемах, чтобы оправдать ее работу.

Snapshot094


Главная особенность разрабатываемого очистителя - это 6-метровая башня. Каустическая сода будет под давлением подаваться сверху, а воздух нагнетаться снизу. Когда они столкнутся,каустическая сода вступит в реакцию с двуокисью углерода и свяжет его. Инновация здесь - это целый улей плотноупакованных металлических пластин внутри колонны.Они замедляют поток каустической соды и позволяют ей абсорбировать больше углекислого газа, что повысит эффективность.

Snapshot095

Сначала строят уменьшенную модель. Надо знать, окажется ли этот очиститель способным ликвидировать собственные выбросы. Результат неудовлетворительный. Он не работает. Машина потребляет энергии в 30 раз больше нормы и производит больше углекислоты, чем улавливает.

Snapshot096

Надо поднимать эффективность системы. Есть еще проблема. Где хранить миллиарды тонн двуокиси углерода. У природы уже есть ответ. Он заключается в изменении природы. Дождь способен полностью удалять двуокись углерода на минеральном уровне посредством обычной химической реакции. Но это очень медленный процесс.
Доктор Э.Чизмейшер хочет применить экстремальную температуру и давление, чтобы ускорить погодную реакцию в миллионы раз и связать углекислый газ в твердом состоянии. Потребуется рентгеновский аппарат в миллионы раз более мощный, чем те что применяются в больницах. Он в синхратроне - в работающей национальной лаборатории вблизи Чикаго. Она настолько огромна, что ученые перемещаются на велосипедах.
План доктора Чизмейшера заключается в том, чтобы провести реакцию между двуокисью углерода и минералом, который называется серпентин. Это превратит серпентин в новый минерал, в структуре которого будет заперт углекислый газ. То же самое происходит в природе. Чтобы достичь этого нужно сжать минерал и нагреть его почти до 540 градусов цельсия.
Чтобы минерал оказался посреди лучей мощного рентгеновского потока, весь эксперимент должен быть произведен в крошечной стеклянной камере.

Snapshot097

Вместе с двуокисью углерода давление в камере в 140 раз выше атмосферного. Когда интенсивность рентгеновского излучения становится достаточно сильной, эксперимент начинается. Они постепенно увеличивают температуру, ждут пиковое значение этого графика. Химическая формула будет получена, когда СО2 будет достаточно сжат. В идеальных условиях реакция проходит мгновенно. Они превратили серпентин в минерал, который называется магносайт. Двуокись углерода заключена в его решетке.
Это шаг вперед. В долгосрочном масштабе превращение углекислого газа в минерал может оказаться полезным. Но надо искать более быстрое решение.
Другой способ избавиться от углекислого газа осадить его при помощи замораживания, превратить в сухой лед и отправить на дно океана. Для этого можно использовать торпеды, в которых хотели опустить на дно океана ядерные отходы, но не стали. Хвостовое оперение торпеды сделано из очень мягкого алюминия, чтобы они могли реагировать на процесс проникновения через толщу воды. В середине блоки с двуокисью углерода. Тонна связанного углекислого газа внутри глубоководной торпеды. Сначала надо превратить углекислый газ в сухой лед, затем сухой лед режут на цилиндры.

Snapshot098

Цилиндры надевают на стальной стержень и закрепляют тяжелый нос и тонкий хвост к столбу из сухого льда. Модель торпеды готова. Торпеду сбросят с корабля. Двуокись начнет кипеть, но это прекратится, когда торпеда достигнет большой глубины и давление усилится.Торпеда должна погрузиться в толщу донного ила. Теоретически она должна навечно похоронить там углекислый газ. Но никто не знает, что из этого выйдет.
Испытания торпеды проходят в Средиземном море. Углекислый газ легко ломается и в больших количествах может лопнуть и разрушиться. Как пузырьки углекислого газа повлияют на структуру льда, если траектория изменится? Это никто не изучал. До дна 760 метров. Сухой лед сразу начал таять. Каждую минуту пребывания на палубе 3 грамма СО2 улетучивается в атмосферу. Вес СО2 в торпеде около 30 кг.Это эквивалентно выбросам внедорожника при 110 км/ч. На море начинается волнение.Торпеду опускают в воду. Когда волнение успокаивается , открывается пусковой люк. Санар на торпеде посылает сигналы на корабль. Компьютер обрабатывает результаты. Торпеда достигла максимальной скорости 80 км/ч. После каждых 10 метров погружения давление воды возрастало на 1 атмосферу. 50 метров- 5 атмосфер. Углекислый газ перестал пузыриться. Торпеда сама себя захоронила.

Snapshot099 Snapshot100


На глобальном уровне на дно океана придется отправлять миллиарды тонн углекислого газа в огромных торпедах. Это составит 500 тонн, такой пробойник в 30 раз превышающий экспериментальный вариант. Они будут достигать 30 метров в высоту и 4 метра в диаметре. В океане много мест для захоронения. Перспективы безграничны. Если не изобретут очистителя, то складировать на дне моря будет нечего.

Вентилятор на первом прототипе потребляет слишком много электроэнергии по сравнению с количеством углекислого газа, который очиститель абсорбирует из атмосферы. Проблему может решить переделка лопастей. Их приварили под определенным углом.Это поможет снизить давление в системе.

Snapshot101

Snapshot102

Snapshot103


Усовершенствованный вентилятор поместят в трубу.Она предотвратит уход воздуха в стороны. Но эта конструкция порождает турбулентность, поэтому позади вентилятора будет расположена вставка, которая сгладит поток воздуха. Эффективность стала выше на 18-20% с новым вентилятором.
Очиститель будет сделан из листов поливинилхлорида, которые будут скреплены болтовыми и сварочными соединениями. Конструкция основана на оборудовании, применяемом на химических заводов для удаления серы из воздуха. Машину снабжают перфорированной начинкой, чтобы оптимизировать распределение каустической соды. По мере прохождения через металл каустическая сода будет разбрызгиваться сквозь листы гофрированной нержавеющей стали. Увеличивается ее контакт с воздухом и помогает абсорбировать больше углекислого газа. Модули соединяются и образуют многоуровневый рукав, который дает возможность воздуху свободно проходить сквозь него.

Snapshot104 Snapshot105


В 80 км от побережья Норвегии есть газодобывающая платформа Слайтна.Она возвышается над уровнем моря на 200 метров и весит 90 тысяч тонн. В год она выкачивает до 340 миллионов кубометров газа из-под дна океана. Доктора Кита интересует, что они закачивают вместо газа под землю.Эта машина получает вместе с газом и углекислый газ и закачивает его в горную породу приблизительно на расстоянии 1,5 км. В противном случае этот газ попал бы в атмосферу.
Слайтна добывает газ из пористой горной породы, образующей подземный слой на глубине 800 метров под дном моря. Другие части горной породы пусты и служат резервуаром для углекислого газа.
В вышке находится сепаратор, который отделяет СО2 от природного газа. Затем его закачивают на главную вышку, а потом в пористый песчаник со скоростью 3000 тонн в день. Слайтна наскладировала миллионы тонн углекислого газа за последние 12 лет. Это хороший способ борьбы с глобальным потеплением.

Snapshot106

Snapshot107


Геологические слои , подходящие под складирование встречаются в местах добычи нефти и газа на суше и в океане. Чистый объем закачиваемого в скважину газа равняется 600 000 000 000 тон СО2 - это в 20 раз его общих выбросов ! Если завтра из атмосферы будет удален такой объем газа, то атмосфера вернется в до индустриальное состояние. Очистители углерода можно установить по всему миру в тех местах где есть наилучшие условия для хранения включая такие места как газодобывающие платформы. Содержащийся в атмосфере СО2 быстро распространяется, а это означает, что где бы вы не построили очистительную установку - вы удаляете его отовсюду.

Пришло время испытать построенный очиститель.

Snapshot108

Очиститель будет работать от переносного генератора который будет вырабатывать углекислый газ. Чтобы ликвидировать свои собственные выбросы очиститель должен удалить из воздуха эквивалентное количество СО2 произведенное генератором. Если воздух на выходе очистителя будет иметь достаточно низкое содержание СО2 эксперимент можно считать успешным. Чтобы получить более точные результаты очиститель будет работать всю ночь. По расчетам очиститель должен адсорбировать 9 килограммов СО2 за 10 часов чтобы ликвидировать выбросы бензинового генератора. Сенсор внутри машины показывает 80% снижение содержания СО2 на выходе из очистителя. Тест окончен. Вместо минимальных 9 килограмм очиститель абсорбировал 23 килограмма СО2 - это беспрецедентный успех !

ЛИТЕРАТУРА
В популярной форме описаны при
Описаны проблемы и методы созд