氢和碳的共同捕获

行星式氢储存碳,同时利用可再生电力产生氢。

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迈克·凯兰在实验室。

行星氢

环保人士经常对解决气候危机的两种“灵丹妙药”持怀疑态度氢经济碳捕获和储存(CCS)。然而,新斯科舍省达特茅斯市的一家公司打来电话行星氢用双桶的方法将两者捣碎,这是一个有意义的方法。

在工业化前的自然碳循环中,大部分大气中的二氧化碳(CO2)被植物吸收,但大约四分之一的二氧化碳被海洋吸收,这个过程中,雨水中的二氧化碳溶解了岩石中的钙和其他矿物质,然后被冲进海洋。它们的壳被动物转化为碳酸钙,经过数百万年的挤压,它们的壳将二氧化碳储存在石灰岩中。不用说,这样的过程发生在数百万年的地质时期,一个非常缓慢的碳循环。但是,现在我们将如此多的二氧化碳放入大气中 - 通过撤消此过程中的7%烹饪石灰石,将二氧化碳排出并制作水泥 - 海洋无法跟上并酸化。

这是一个非常缓慢的过程,正如行星氢气公司首席执行官迈克•凯兰指出的那样,“我们没有10万年的时间来解决这个问题。”他的公司从风能、太阳能或水力中获取不含化石燃料的电力,并使用一个电解器将水分离成氢和氧,这是基于格雷格·劳博士(Dr. Greg Rau)的工作,他早在20世纪90年代就已经就这一课题撰写了大量论文。行星氢气为混合添加了一些东西,将其转化为负发射氢或Ne H 2。

“我们的创新之处是,通过添加一种矿物盐,我们迫使电解池也产生一种废料——一种叫做矿物氢氧化物的大气擦洗化合物。氢氧根会主动与二氧化碳结合,产生一种类似于小苏打的“海洋抗酸剂”。净效应是直接捕获和储存二氧化碳,同时产生有价值的纯氢。该系统可以消耗多达40公斤的二氧化碳,并且每生产1公斤氢气就能永久储存这些二氧化碳。”

这与我们通常看到的碳捕获和储存过程非常不同,其中一个大问题是如何处理二氧化碳。在这里,氢氧化钠在电解槽中产生,它与海水中的二氧化碳结合产生碳酸氢钠,这也只是海洋中的一滴水。行星氢仍在继续:

"This system accelerates “The Earth’s Natural Thermostat” which is the geological process that removes excess CO2 from the atmosphere via rock weathering that is otherwise very slow and inefficient. Excess CO2 in the atmosphere acidifies rainwater that on contact with alkaline minerals (exposed on much of the Earth’s land surface), dissolves the rock and consumes CO2, forming dissolved mineral bicarbonate which is washed into the ocean. This process is the reason that some 90% of the Earth’s surface carbon is in this form as seawater bicarbonate."

电解制氢的效率不是很高,标准普尔全球的一份报告称,电解制氢必须降低50%以上的成本,才能成为化石燃料制氢的可行替代品。这就是行星氢进入自己的地方;它的氢是严重的碳负数,可以产生有价值的碳学分。这不仅仅是通过使用氢气来避免的二氧化碳排放,这是在海中严重隔离的二氧化碳。事实上,Mike Kelland告诉TreeHugger,它真的是碳存储业务而不是氢气业务,使用Gillette类比:“氢是剃刀,但碳是刀片。”

在他的研究《将可再生电力转化为负二氧化碳排放的氢的全球潜力》中,Rau总结道:

“随着利用广泛的可再生能源的潜力,NE H2显着扩展了全球性,负排放能源发电势,假设可以实现大大增加的H2和负排放市场。它也可用于减少碳足迹传统燃料和电力生产和储能。它通过合并三种单独的技术实现了这些特征:可再生电力,盐水电解和增强矿化风化。“

这就是为什么这一切都很有趣。无论人物是否认为都会成为氢经济,最大数量的东西都用于使氨并且还可以清理炼钢。可再生能源的价格如此迅速下降,其中一个处理间歇性的方式是过度救济系统因此,可能会有很多剩余可再生能源,特别是在斯科舍如斯科迪的风景。当然,为每公斤氢气储存40千克二氧化碳,同时妥善化海洋是非常出色的。

除了种植树木,种植贝壳似乎是一个储存碳的好地方。

Kelland告诉TreeHugger,他们在商业化之前还有很长的路要走;这就是为什么他们将公司搬到Nova Scotia,Dalhousie大学的研究人员可以与他们合作,以测试其对海洋和当地海洋生活的影响,但这是一个观看的人。

观点的文章来源
  1. 水泥产生比世界上所有卡车更多的污染。“Bloombery,2019年。

  2. 肯和格雷格·h·劳。”加速碳酸盐溶解以隔离海洋中的二氧化碳:地球化学意义。“《地球物理研究快报,第27卷,第1期。2, 2000, pp. 225-228, doi:10.1029/1999gl002364

  3. Edwardes-Evans,亨利。"绿色氢成本需要跌超过50%以上可行:标准普尔全球评分。“标准普尔全球2020年。

  4. Rau, Greg H.等人。全球可再生电力转化为负二氧化碳排放氢的潜力。“自然气候变化,卷。8,不。7,2018,第621-625页,DOI:10.1038 / S41558-018-0203-0