Sự cô lập cacbon là gì?

Sự cô lập cacbon là gì?

Dấu thời gian: ngày 2 tháng 2023 năm 9 48:XNUMX sáng
Nút nguồn: 1935380

Trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, cô lập carbon là một khái niệm quan trọng. Bài viết này giải thích chính xác ý nghĩa của biểu thức này và các loại cô lập carbon khác nhau là gì.

Mối liên hệ giữa lượng khí thải carbon và sự nóng lên toàn cầu là thành lập từ lâu, và chúng tôi biết rằng để đáp ứng các mục tiêu của Thỏa thuận Paris và giữ cho nhiệt độ toàn cầu tăng dưới 1.5ºC, chúng tôi phải giảm lượng khí thải. Điều này có nghĩa là thay đổi các quy trình của chúng tôi, chuyển sang sử dụng điện xanh và giảm mức tiêu thụ năng lượng trước hết. Nhưng chúng tôi may mắn cũng nhận được sự giúp đỡ từ một hiện tượng đã xảy ra trên hành tinh này trong nhiều thiên niên kỷ: quá trình cô lập carbon.

Định nghĩa cô lập carbon

Sản phẩm Bách khoa toàn thư Britannica định nghĩa quá trình cô lập carbon là “việc lưu trữ carbon lâu dài trong thực vật, đất, thành tạo địa chất và đại dương”. Cô lập carbon là một hiện tượng tự nhiên: chẳng hạn như thực vật cần carbon dioxide để sống. Họ hấp thụ nó từ không khí để phát triển.

Con người có thể ảnh hưởng đến hiện tượng này, cả theo cách tốt và xấu. Nạn phá rừng toàn cầu và thâm canh đã làm giảm sự hấp thụ carbon từ thực vật và đất. Nhưng con người cũng có khả năng phát minh ra các chiến lược và công nghệ mới để cô lập nhiều carbon hơn, giúp đưa thế giới của chúng ta về mức không phát thải ròng.

Các loại cô lập carbon

Như đã đề cập ở trên, quá trình cô lập carbon xảy ra cả tự nhiên và do hoạt động của con người. Nhưng nó cũng có thể được chia thành nhiều loại, tùy thuộc vào vị trí và cách thức CO2 được hấp thụ.

cô lập sinh học 

Khi carbon dioxide được hấp thụ bởi các hệ sinh thái tự nhiên, quá trình này được gọi là quá trình hấp thụ sinh học. Nó có thể diễn ra một cách tự nhiên và với một chút trợ giúp của con người.

cô lập tự nhiên

Carbon liên tục được hấp thụ bởi thiên nhiên. Đất than bùn, rừng và vùng đất ngập nước nổi tiếng về khả năng hấp thụ của chúng. Trên toàn thế giới có hơn 3 triệu kmXNUMX diện tích than bùn tự nhiênvà chúng cô lập 0.37 gigaton CO2 một năm. Đất của họ chứa hơn 600 gigaton carbon (lên tới 44% tổng lượng carbon trong đất): đây là kho chứa carbon nhiều hơn bất kỳ loại thảm thực vật nào khác.

Mặt khác, những khu rừng năng suất cao nhất có thể cô lập tới 11 tấn CO2 mỗi ha mỗi năm. Trên toàn cầu, rừng đang lưu trữ khoảng 400 gigaton carbon, với những khu rừng nhiệt đới cô lập nhiều hơn những khu rừng ở vùng khí hậu lạnh. 

canh tác carbon

Canh tác carbon, nông nghiệp tái tạo hoặc thậm chí nông lâm kết hợp đều là những thuật ngữ đề cập đến việc thực hiện các hoạt động nông nghiệp làm tăng khả năng hấp thụ carbon trong sản xuất lương thực. 

Những thực hành này bao gồm trồng trọt mà không làm đất và luân canh cây trồng, che phủ cây trồng và chăn nuôi để thúc đẩy sức khỏe của đất tốt hơn. Chúng đòi hỏi những thay đổi mạnh mẽ từ phương thức canh tác thông thường vốn làm cạn kiệt đất và dẫn đến sa mạc hóa.

Nông nghiệp tái tạo ngày càng được coi là một phần quan trọng của giải pháp khí hậu và các chính phủ trên thế giới hiện đang phát triển quy định canh tác carbon.

Thu giữ và lưu trữ carbon

Bên cạnh các quy trình tự nhiên lưu trữ carbon, cũng có thể thu giữ lượng khí thải CO2 từ một nguồn (thường là sản xuất công nghiệp) và lưu trữ “thủ công” ở nhiều nơi khác nhau. Nó thường liên quan đến cái được gọi là thiết bị thu giữ và lưu trữ carbon (CCS).

cô lập địa chất

Trái đất chứa đầy những lỗ ngầm, được tạo ra bởi các quá trình địa chất tự nhiên, khai thác mỏ hoặc khai thác dầu khí. Giờ đây, các nhà khoa học đang sử dụng những lỗ này để lưu trữ carbon sau khi thu giữ nó. Điều này nghe có vẻ đơn giản, nhưng nó liên quan đến một quá trình phức tạp: CO2 phải được nén đến khoảng 100 bar để biến nó thành chất lỏng siêu tới hạn. Ở dạng này, nó có thể được vận chuyển bằng đường ống đến nơi lưu trữ và bơm sâu dưới lòng đất, thường là khoảng 1 km, nơi nó vẫn ổn định trong nhiều thiên niên kỷ. Ước tính có đến 90% lượng khí thải carbon từ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong công nghiệp có thể được CCS thu giữ, một số được lưu trữ theo cách này.

cô lập rong biển

Một kỹ thuật cô lập khác liên quan đến rong biển, một loại thực vật thủy sinh có khả năng hấp thụ carbon cao. Người ta ước tính rằng rong biển mọc tự nhiên trong các đại dương của Trái đất hiện đang bị cô lập 173 triệu tấn CO2 mỗi năm, với năng suất từ ​​50 tấn trở lên/ha. Do đó, một số công ty đang bắt đầu trồng rong biển, nhưng cũng có thể sử dụng rong biển trong các thiết bị CCS như BioUrban, 'cây của tương lai' được thương mại hóa bởi ClimateTrade. 

Cô lập hóa chất (vật liệu xây dựng)

Cuối cùng, các nhà khoa học cũng đã phát triển một kiểu cô lập carbon khác thông qua một quá trình hóa học gọi là cacbonat khoáng. Dựa trên phản ứng của CO2 với các vật liệu mang oxit kim loại (điển hình là canxi và magie) để tạo thành cacbonat không hòa tan, nó cho phép cô lập cacbon trong các vật liệu công nghiệp bao gồm cả xi măng. Một số công ty khởi nghiệp hiện đang sản xuất xi măng và bê tông để xây dựng, bơm CO2 thu được vào đó. Kỹ thuật này cho thấy hứa hẹn tuyệt vời để khử cacbon trong lĩnh vực xây dựng.

Cô lập carbon so với loại bỏ carbon

Loại bỏ carbon là một từ thông dụng khác về tính bền vững và mặc dù hai khái niệm này tương tự nhau nhưng chúng không hoàn toàn giống nhau. loại bỏ carbon, còn được gọi là rút carbon, là quá trình thu giữ CO2 từ khí quyển và lưu trữ nó trong thực vật, đất, đại dương, đá, hố ngầm hoặc các sản phẩm tồn tại lâu dài như xi măng. Theo định nghĩa này, loại bỏ carbon bao gồm quá trình cô lập sinh học từ rừng, canh tác carbon hoặc thậm chí là trồng rong biển. Tuy nhiên, nó không bao gồm thu hồi và lưu trữ carbon (CCS), theo đó carbon được thu giữ tại nguồn và không bao giờ đi vào bầu khí quyển.

Dấu thời gian:

Thêm từ Khí hậuThương mại