كيمياء

التقاط ثاني أكسيد الكربون


هل أكملت دورة وحدة الدورة التدريبية لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون وتبحث عن المزيد من المواد؟ ثم نوصي بالوحدات التعليمية التالية:

الميثانول إلى الهيدروجين45 دقيقة

كيمياءالكيمياء التقنيةالعمليات الأساسية

حتى الآن ، كان الوقود الأحفوري مثل النفط الخام والغاز الطبيعي والفحم مصدرًا أساسيًا للطاقة لدينا تقريبًا ، ولكن ما يسمى بالطاقات المتجددة مثل الكتلة الحيوية وطاقة الرياح والطاقة الشمسية ستلعب دورًا متزايد الأهمية في المستقبل. الهيدروجين هو ناقل للطاقة يمكن إنتاجه من الطاقات المتجددة ، مثل الكتلة الحيوية أو من الطاقة الكهربائية باستخدام عملية التحليل الكهربائي. هذا هو سبب البحث في العمليات التي تخزن الهيدروجين في شكل ناقلات طاقة كيميائية سائلة.

الميثانول إلى الأوليفينات30 دقيقة.

كيمياءالكيمياء التقنيةالعمليات الأساسية

أدى الطلب المتزايد على الإيثين والبروبين وكذلك ارتفاع أسعار النفط الخام إلى حدوث طفرة في تحويل الميثانول إلى منتجات عالية الجودة في العقود القليلة الماضية.

هدرجة الأوليفين40 دقيقة

كيمياءالكيمياء غير العضويةالحفز المتجانس

تعطي إضافة الهيدروجين إلى الأوليفينات الألكانات المقابلة. تصف وحدة التعلم أساسيات وآلية هدرجة الأوليفين المحفز بشكل متجانس مع محفز ويلكينسون بما في ذلك النظر في الهدرجة الانتقائية. يتم شرح الهياكل وعلاقات الترابط في مجمعات ثنائي الهيدروجين. يتم عرض إمكانيات تنشيط الهيدروجين.


التقاط ثاني أكسيد الكربون - الكيمياء والفيزياء

المقالات الحالية من "PharmaTEC"

اختبار التسرب لغلق الحاويات

تقرير الصناعة عن التكنولوجيا الحيوية

إنتاج أجسام مضادة شديدة التعقيد

المقالات الحالية من "المياه / مياه الصرف الصحي"

مفاعل نانوي للسوائل الفائقة

المقالات الحالية من "أطعمة ومشروبات"

المقالات الحالية من "الأتمتة"

المقالات الحالية من "Plant Engineering"

إنتاج أجسام مضادة شديدة التعقيد

سلسلة القيمة للبطاريات

المقالات الحالية من "ميكانيكا الموائع"

الضاغط المناسب للهيدروجين

المقالات الحالية من "هندسة العمليات"

المقالات الحالية من "الأمان"

يفوز بجائزة الابتكار الألمانية 2021

كيف تقوم الشركات بتحسين نظافة كلمات المرور الخاصة بهم

  • سيل
  • تحديث النبات
    • تجديد تقنية التحكم في العمليات
    • التوثيق اللاورقي
    • اقتران بيانات القياس بالذكاء الاصطناعي
    • أخيما
    • باوتك
    • إنترباك
    • IFAT
    • نامور
    • ك
    • معرض هانوفر التجاري
    • PLC
    • درينكتيك
    • WTT- اكسبو

    المقالات الحالية من "Specials"

    السلامة الوظيفية في صناعة المعالجة

    تطبيقات التحكم مع أجهزة تحديد المواقع

    المقالات الحالية من "المهنة والوظيفة"

    رأيك مهم لنا

    عندما فجأة تتشابك كل التروس معًا

    • هندسة العمليات الحيوية
    • تكنولوجيا الصمامات / التحكم في السوائل
    • أتمتة العمليات
    • واجهة / تكنولوجيا الاتصال
    • الحماية من الانفجار / تخفيف الضغط
    • تكنولوجيا / ضواغط الهواء المضغوط
    • الغازات التقنية / الغازات الصناعية
    • تقنية الفراغ
    • تكنولوجيا القياس
    • هندسة العمليات الحرارية
    • تكنولوجيا معالجة المواد السائبة
    • تكنولوجيا الامن
    • البرمجيات
    • تكنولوجيا المضخة
    • الرقمنة / الصناعة 4.0
    • تقنية الفصل

    المقالات الحالية من "المعالم"

    المقالات الحالية من "On the Specialist medium BULK"

    فصل المواد الخفيفة

    للتطبيقات مع التغييرات المتكررة في كيس الغبار


    ثاني أكسيد الكربون كمادة خام؟

    تعمل شركة الأبحاث النمساوية العليا Profactor مع الجامعات وشركاء الأعمال في العديد من العمليات التي تهدف إلى تحويل ثاني أكسيد الكربون القاتل للمناخ إلى مواد خام للمنتجات. الهدف هو تقليل ثاني أكسيد الكربون2-لمزيد من المعالجة المباشرة للانبعاثات وبالتالي تحقيق فوائد إضافية بالإضافة إلى حماية المناخ.

    يركز البحث على اتجاهين مختلفين لاستخدام ثاني أكسيد الكربون: التكنولوجيا الحيوية والنهج الفيزيائية والكيميائية. يرى مانفريد رايتر ، مدير قسم أنظمة الطاقة المبتكرة في Profactor ، إمكانات هائلة ، لا سيما في مجال التكنولوجيا الحيوية. في حين أن الطرق الفيزيائية والكيميائية غالبًا ما تعمل فقط تحت حرارة شديدة وضغط مرتفع للغاية - أي مع إنفاق هائل للطاقة - تحدث العمليات الطبيعية أيضًا عند الضغط الجوي ودرجات الحرارة المنخفضة.

    مصدر إلهام الطبيعة

    في سلسلة من التجارب تسمى "Bio-CCP" ، قام العلماء بتغذية الكائنات الحية الدقيقة بغازات الاحتباس الحراري. هذه تحول ثاني أكسيد الكربون2 في بعض الحالات إلى مواد أساسية صناعية عالية الجودة مثل الإيثانول أو البيوتانول أو حمض الأسيتيك.

    مشروع آخر للتكنولوجيا الحيوية يسمى "Reg-Store" ، وفقًا لرايتر ، "ابتكار جذري للغاية نحاول فيه الجمع بين الكيمياء الكهربائية والتكنولوجيا الحيوية". يتم كهربة محلول إلكتروليت مليء بالكائنات الحية الدقيقة وبهذه الطريقة يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى إيثانول أو بيوتانول أو ميثان. بينما يتم توليد الهيدروجين كمنتج وسيط في نهج مماثلة ، يجب أن تؤدي العملية الجديدة مباشرة إلى الهدف وبالتالي تتمتع بدرجة أعلى من الكفاءة بشكل غير متناسب.

    الفيزياء والكيمياء و ... كلب ميت؟

    من ناحية أخرى ، يتبع مشروع البحث "احتجاز الكربون في المنتجات - CCP" نهجًا كيميائيًا فيزيائيًا. تنتج مصانع الأسمنت متوسطة الحجم حوالي 1000 طن من ثاني أكسيد الكربون يوميًا2، والذي يعتبر في نهاية عملية الإنتاج "كلبًا ميتًا بقوة" ، على حد تعبير مانفريد رايتر. ومع ذلك ، من خلال توفير الطاقة ، يمكن لثاني أكسيد الكربون أن يتفاعل مرة أخرى مع المواد الأخرى ، مما يؤدي في النهاية إلى تكوين فورمات الصوديوم ، والذي يستخدم ، من بين أشياء أخرى ، كعامل لإزالة الجليد في المطارات.

    بالمناسبة ، فكرة استخدام ثاني أكسيد الكربون كمادة خام ليست جديدة تمامًا. بالإضافة إلى Profactor ، هناك أيضًا شركات أخرى تجري أبحاثًا في اتجاه مماثل. في مارس ، على سبيل المثال ، لدينا بالفعل عملية طورتها Bayer AG لإنتاج البلاستيك من ثاني أكسيد الكربون2 ذكرت.


    إجراء

    يتم التمييز بين العمليات غير المباشرة ، التي يسبقها تغويز الفحم ، وتلك التي تعمل على هدرجة الفحم مباشرة ، وكذلك عمليات الاستخراج.

    طريقة بيرجيوس بيير

    الذي - التي طريقة بيرجيوس بيير هي عملية واسعة النطاق يتم فيها إنتاج الهيدروكربونات عن طريق هدرجة الفحم بالهيدروجين في تفاعل كيميائي طارد للحرارة. سميت باسم فريدريش بيرجيوس وماتياس بيير. باستخدام المحفزات عالية النشاط مثل كلوريد الأمونيوم وأكسالات القصدير ، يتم تسخين الكربون عند ضغط هيدروجين يبلغ حوالي 300 درجة ودرجات حرارة من 470 إلى 490 درجة مئوية. & # 912 & # 93 محفزات أرخص مثل أكسيد الحديد ، ما يسمى بكتلة باير ، تتطلب ضغوطًا تصل إلى 700 & # 160 بار. & # 912 & # 93 تشير المصادر الأخرى أيضًا إلى الضغوط المنخفضة ، اعتمادًا على المحفز. & # 918 & # 93 يعتمد نطاق المنتجات على ظروف التفاعل (ضغط الهيدروجين ودرجة الحرارة ووقت البقاء) والطريقة التي يتم بها تنفيذ التفاعل (هدرجة المرحلة السفلية أو هدرجة الطور الغازي). يتم الحصول على الأجزاء السائلة بشكل أساسي والتي تستخدم كوقود أو زيت تدفئة. يجب إحضار الفحم المستخدم ميكانيكيًا إلى محتوى رماد يتراوح بين 4 إلى 6 و 160٪. يمكن استخدام أنواع الفحم البيتوميني غير المجفف ، ويجب أولاً تجفيف الفحم البني إلى محتوى مائي يتراوح من 5 إلى 10 & # 160٪. & # 912 & # 93

    في هدرجة طور الحوض ، يضاف المحفز إلى الفحم المطحون ناعماً والذي تم تعليقه في مذيب وضغطه باستخدام الهيدروجين. المنتجات هي زيوت الغاز والبنزين والفحم كالزيت الخفيف والمتوسط ​​والثقيل والتي يتم فصلها عن طريق التقطير. يتم فصل المكونات الصلبة عن العمل بالطرد المركزي. يتم استخدام الزيت الناتج ، ما يسمى بالدفق الرقيق ، للهرس في تحضير الفحم. & # 912 & # 93 يتم حرق المكونات الصلبة للحصول على مزيد من استخراج الزيوت. فحم الكوك المحترق منتج صلب.

    عملية فيشر تروبش

    في عملية Fischer-Tropsch ، يتم تحويل الفحم أولاً إلى غاز تخليقي عند درجات حرارة عالية جدًا (أكثر من 1000 & # 160 درجة مئوية) في تغويز الفحم باستخدام بخار الماء والهواء أو الأكسجين ، والذي يتم تحويله بعد ذلك تحفيزيًا إلى هيدروكربونات وماء بعد تم فصل أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت. المنتجات النهائية هي البنزين (الجازولين الصناعي) والديزل وزيت التدفئة بالإضافة إلى العطريات للصناعات الكيماوية.

    يعتبر التسييل غير المباشر للفحم أكثر جاذبية من التسييل المباشر للفحم. يوجد حاليًا 25 محطة هدرجة غير مباشرة للفحم في مرحلة التخطيط في جميع أنحاء العالم. هناك 13 مصنعًا في الولايات المتحدة و 7 مصانع في الصين. & # 918 & # 93 بسبب ارتفاع استهلاك الطاقة وثاني أكسيد الكربون المرتبط2- عندما يتم إطلاقها أثناء الإنتاج ، تكون المواد المنتجة أكثر ضررًا بالمناخ من المنتجات البترولية المقابلة. في حالة وقود Fischer-Tropsch ، على سبيل المثال ، إجمالي ثاني أكسيد الكربون2-إفراج عن ضعف ارتفاعه. حتى استراتيجية احتجاز الكربون وتخزينه (CCS ، فصل ثاني أكسيد الكربون) لن تؤدي إلى توازن أفضل بكثير لثاني أكسيد الكربون.

    استخراج الفحم

    لاستخراج الفحم ، يتم استخدام المذيبات التي ، في ظل ظروف الاستخراج المحددة ، يمكنها نقل الهيدروجين إلى الفحم في عملية هدرجة التحويل. أثبت التترالين ، الذي يتأكسد إلى النفثالين أثناء الاستخلاص ، وجوده. يمكن فصل النفثالين وتحويله مرة أخرى إلى رباعي هيدروجين عن طريق الهدرجة. تتم العملية تحت ضغط عند درجات حرارة محددة وأوقات مكوث تبلغ حوالي ثلاث ساعات ، حسب نوع الفحم.


    حماية المناخ: كيف يجب أن يحل ثاني أكسيد الكربون محل البترول

    حمل.

    ينمو غاز فوق رؤوسنا. البؤس الذي يحيط بثاني أكسيد الكربون أصبح الآن من الضخامة لدرجة أنه لم يعد كافياً لإنتاج كميات أقل منه. بالنسبة للأهداف المناخية المتفق عليها دوليًا ، بدرجتين أو حتى درجة ونصف ، فأنت الآن بحاجة إلى & amp ؛ الانبعاثات الغازية & # 8211 يجب التقاط غازات الدفيئة مرة أخرى بجهد كبير وتخزينها أو التخلص منها بأمان. ولكن لماذا في الواقع & # 8211 لا يمكن استخدام ثاني أكسيد الكربون بطريقة ما؟

    يقول العديد من الخبراء: عليك حتى! من أجل الحصول على فرصة على الإطلاق لمتابعة حماية المناخ من الانبعاثات السلبية ، يجب استغلال ثاني أكسيد الكربون تقنيًا على نطاق واسع جدًا. حتى الآن ، كما تقول الحجة ، لم تكن البنية التحتية الضرورية متاحة ببساطة. استخدام ثاني أكسيد الكربون & # 8211 المشار إليه من قبل الخبراء باسم & raquoCarbon Capture and Utilization & laquo (CCU) & # 8211 & # 8211 يمكن أن يغير ذلك.

    تم تضمين هذه المقالة في Spectrum Compact، Bioeconomy & # 8211 On the Way to a Sustainable Economy

    المشكلة هي ترتيب الحجم: ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون2 ربما يتطلب جعله غير ضار من أجل تحقيق أهداف المناخ أكبر صناعة في تاريخ البشرية. لأنه وفقًا لمنشور في & raquoNature Climate Change & laquo من عام 2017 ، حتى في أسوأ السيناريوهات ، سيتعين علينا التخلص من 120 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون في الثلاثين عامًا القادمة.

    أكبر صناعة في تاريخ العالم

    للمقارنة: يستخدم العالم حوالي 4.5 مليار طن من النفط كل عام. يجب أن تكون صناعة إزالة الكربون على الأقل كبيرة ، إن لم تكن أكبر بكثير ، من صناعة البترول بأكملها. البنية التحتية المطلوبة لهذا تحتاج إلى سلائف تقوم بها اليوم بملايين الأطنان من ثاني أكسيد الكربون ، ما يجب أن يحدث في المستقبل بمليارات الأطنان من غازات الاحتباس الحراري.

    أهم أشكال استخدام ثاني أكسيد الكربون حاليًا هو عبر الكتلة الحيوية. تسحب النباتات كميات هائلة من غازات الاحتباس الحراري من الهواء. فيما يتعلق بحماية المناخ ، ومع ذلك ، فإن هذا مفيد فقط إذا تم تخزينه بشكل دائم & # 8211 وفي ظل الظروف الطبيعية ، يحدث هذا فقط مع جزء صغير من إجمالي الكربون.

    ولكن بفضل إنتاجية المحيط الحيوي ، فإن هذا الجزء يمثل أيضًا مقدارًا هائلاً. وهذا ينطوي على إمكانات هائلة: إذا أمكن جعل التربة تخزن فقط 0.4 في المائة من الكربون الإضافي على مدى فترات طويلة من الزمن ، فسيتم تعويض جميع الانبعاثات البشرية. هناك احتمال ، معجزة حقيقية ، إذا كنت تصدق معجبيهم: biochar.

    بينما يطلق السماد أو إنتاج الفحم الطبيعي قدرًا كبيرًا من الميثان وثاني أكسيد الكربون ، مع الفحم الحيوي ، يبقى كل الكربون تقريبًا في المنتج النهائي. ولفترة طويلة ، لأن المادة غير قابلة للهضم لجميع الكائنات الحية تقريبًا. يتم إنشاؤه عندما يتم تسخين المواد العضوية ، عادةً نفايات النباتات ، في وجود القليل جدًا من الأكسجين. خلال هذا الانحلال الحراري ، تنفصل الكربوهيدرات في الكتلة الحيوية عن الماء. ما تبقى هو بقايا تشبه الفحم أو الليغنيت ، اعتمادًا على العملية.

    لا يمكن تخزين الفحم الحيوي هذا فحسب ، بل يمكن استخدامه أيضًا لتحسين التربة. في منطقة الأمازون ، قام الخبراء المحليون بإثراء التربة الاستوائية المعقمة منذ قرون بالفحم ، من بين أمور أخرى ، مما أدى إلى نوع من التربة يسمى تيرا بريتا. الرؤية: في المستقبل ، يمكن للفحم الحيوي المنتج تقنيًا أن يجعل التربة أكثر خصوبة في جميع أنحاء العالم وفي نفس الوقت تسحب كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.

    مشكلة الكتلة الحيوية

    ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا تواجه نفس الحد الأساسي للوقود الحيوي: يجب أن تأتي المواد النباتية الضرورية من مكان ما. "أنظمة الفحم الحيوي هذه مفيدة فقط إذا كان هناك الكثير من الكتلة الحيوية التي لم يتم استخدامها حتى الآن ،" كما يقول عالم التربة أندرياس مولر من المعهد الفيدرالي لعلوم الأرض والمواد الخام (BGR). فناجين القهوة في إثيوبيا مثال على ذلك.

    بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لـ BGR ، من غير الواضح مقدار الفحم الحيوي الذي يجلبه حقًا. يكتب المعهد على موقعه على الإنترنت أن التربة في ألمانيا عادة ما تكون خصبة تمامًا على أي حال. بالإضافة إلى ذلك ، ليس من الواضح دائمًا ما إذا كانت المادة ستفيد التربة. من ناحية أخرى ، هناك مؤشرات على أن جزيئات الفحم المسامية تربط الأسمدة وتطلقها ببطء مرة أخرى ، مما قد يوفر الأسمدة النيتروجينية على وجه الخصوص. من ناحية أخرى ، مع سطحها الكبير ، يمكنهم أيضًا إزالة العناصر الغذائية من بعض أنواع التربة وحجب النباتات # 8211 أو حتى إدخال مواد سامة.

    يقول مولر: "يرى العديد من علماء التربة خطر استخدام التكنولوجيا في عملية قذف". ويخشى أن تتحلل النفايات بالتحلل الحراري ويتخلص منها في صورة "فحم حيوي" في الحقول. "قد يتسبب ذلك في دخول السموم إلى التربة ، والتي لم يعد من الممكن استعادتها بعد ذلك."

    حمل.

    بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر مادة البداية على المنتج النهائي الذي تم إنشاؤه أثناء التفحم. الفحم الحيوي المصنوع من خشب الزان ، على سبيل المثال ، مسامي تمامًا ، ويختلف تمامًا عن ذلك المصنوع من الصنوبريات بسبب الراتنجات الموجودة في الخشب. هذا يعني أنه ليست كل نفايات النبات مناسبة للفحم الحيوي لجميع الأغراض.

    بسبب هذه الأمور المستحيلة ، يفكر الخبراء في التطبيقات المحلية المتخصصة. "لا أرى الضربة الكبيرة التي كان يأملها الناس ذات يوم. يقول أندرياس مولر: "إن لديها الكثير من الإمكانات للتطبيقات المتخصصة".

    ثاني أكسيد الكربون كمادة خام صناعية

    ولكن: مع التطبيقات المتخصصة ، لا تحصل على 120 مليار طن على الأقل من ثاني أكسيد الكربون التي يجب أن تغرقها بطريقة ما في الأرض من أجل تحقيق أهداف المناخ. لذلك تعتمد عمليات CCU الأخرى على التقاط ثاني أكسيد الكربون حيث يتم إنشاؤه & # 8211 في محطات الطاقة ، على سبيل المثال ، من أجل بيعه بعد ذلك.

    تتراوح مجالات التطبيق من الثلج الجاف إلى القهوة منزوعة الكافيين. مع CO2 حققت مبيعات تزيد عن سبعة مليارات يورو كغاز تقني. هذا كثير من المال ، لكن لسوء الحظ القليل من الغاز لا يهم من حيث المناخ. لكن بعض الخبراء يعتقدون: هناك ما هو أكثر من ذلك. أكثر بكثير.

    ينصب التركيز هنا بشكل أساسي على إنتاج النفط من الدرجة الثالثة ، ما يسمى "الاستخلاص المعزز للنفط" (EOR). يبدو استخراج النفط الخام لحماية المناخ أمرًا سخيفًا في البداية ، لكن هذه التقنية لها ميزتان. من ناحية ، فإنه يغرق الكثير من ثاني أكسيد الكربون2 في أعماق الأرض & # 8211 ما يصل إلى 90 في المئة من ثاني أكسيد الكربون المحقون يبقى في الرواسب. من ناحية أخرى ، فهي العملية الوحيدة حاليًا التي لا تستخدم كميات كبيرة من غازات الاحتباس الحراري فحسب ، بل تخزنها أيضًا بشكل دائم.

    المبدأ الكامن وراءه بسيط. حتى عندما يبدو أن حقل النفط قد نفد ، لا يزال جزء كبير من السائل اللزج عالقًا في الصخر ، وغالبًا ما يكون أكثر من ثلثي الكمية الأصلية. ولكن حتى هذا الزيت لا يزال من الممكن "فتحه" ، وهو ما يعني في الأساس لا شيء أكثر من غسله مثل بقعة شحوم من سترة.

    في الواقع ، من الممكن استخدام الماء الساخن والصابون لطرد الزيت من الخزان الذي تم تفريغه جزئيًا. لكنه يعمل بشكل أفضل مع السوائل التي تمتزج جيدًا بالزيت ، ثم قم بتخفيفها واسحبه معك. هذا هو بالضبط ما يفعله ثاني أكسيد الكربون عندما يتم ضغطه في خزان تحت ضغط عالٍ ، فهو يخفف الزيت من الصخور ويتدفق ، إما تحت ضغطه الخاص أو مدفوعًا بالمياه ، إلى المزيد من الآبار ، حيث يعود إلى السطح مع الزيت الذي حملته معه.

    استخراج الزيت من أجل المناخ؟

    من السهل خلط الغازات الدفيئة بالزيت وفي نفس الوقت أرخص بكثير من معظم البدائل. هذا هو السبب في أن ما يقرب من 90 في المائة من ثاني أكسيد الكربون الذي يتم تداوله في السوق العالمية يتدفق إلى هذا الشكل من أشكال إنتاج النفط. ينظر بعض الخبراء إلى استخراج النفط من الدرجة الثالثة على أنه أمل للمناخ: يوجد في كندا حاليًا نظام يلتقط ثاني أكسيد الكربون من محطة توليد الكهرباء ويزوده بحقل نفطي. آخر هو حاليا قيد الإنشاء.

    لكن الآراء تختلف حول ما إذا كانت التكنولوجيا هي أكثر من فرصة أو مشكلة فيما يتعلق بالمناخ. من ناحية أخرى ، تزيد العملية من الطلب على ثاني أكسيد الكربون وتخلق سوقًا له. هذا من شأنه أن يخلق منصة يمكن ربطها بطرق أخرى للاستخدام الصناعي لثاني أكسيد الكربون. من ناحية أخرى ، من وجهة نظر المناخ ، سيكون من المفيد أكثر عدم استخراج الكربون من رواسبه في المقام الأول: يجب استخراج كمية أقل من النفط ، لا أكثر.

    في الواقع ، يمكن لثاني أكسيد الكربون أن يحل محل الزيت في بعض التطبيقات. لأن كلتا المادتين تشتركان في شيء واحد مهم. تحتوي على الكربون ، وهو العنصر الذي لا يمكننا تجنبه في التكنولوجيا أو في الحياة اليومية & # 8211 سواء كان غاز طبيعي بسيط أو في شكل أدوية حديثة. إنها حرفيا العمود الفقري للأعمال والصناعة.

    من الناحية النظرية ، يمكن أيضًا إنتاج كل ما تستخدمه المواد الخام الأحفورية مثل الزيت اليوم على أساس ثاني أكسيد الكربون. ستكون أهمية مثل هذه التقنية دراماتيكية. نحن لا نستخدم الزيت فقط على مقياس الجيغا طن وهو مطلوب بشكل عاجل لحماية المناخ في ضوء الانبعاثات السلبية. وبهذه الطريقة ، يمكن جعل جميع التقنيات تقريبًا محايدة مناخيًا.

    هناك مشكلة صغيرة واحدة فقط: التكلفة. أنت بحاجة إلى الطاقة للحصول على الغاز في صورة نقية ، وأكثر من ذلك لفصل الكربون عن الأكسجين كهربائيا. الطاقة ليست متوفرة بكميات غير محدودة ولا بالمجان ، وهذا هو السبب في أن جميع طرق استخدام ثاني أكسيد الكربون كمصدر للكربون كانت حتى الآن أكثر تكلفة بكثير من البدائل الحالية.

    الكربون من غازات الاحتباس الحراري

    استثناء واحد محتمل هو المواد الكيميائية. يتم بالفعل إنتاج بعض الجزيئات المهمة تقنيًا من ثاني أكسيد الكربون. يعتبر صنع المواد الكيميائية العضوية المعقدة من ثاني أكسيد الكربون أمرًا بسيطًا من وجهة نظر كيميائية. أفضل طريقة هي عملية الغاز التخليقي ، حيث يمكن إنتاج العديد من المنتجات المختلفة من أول أكسيد الكربون والهيدروجين. يتم إنشاء الخليط الضروري من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون ، المسمى غاز التصنيع ، أثناء التحليل الكهربائي المشترك للماء وثاني أكسيد الكربون. يتفاعل المنتجان الغازيان بمساعدة محفز كيميائي لتكوين جزيئات أكثر تعقيدًا.

    يمكن استخدام ظروف التفاعل أثناء هذا التفاعل ، والمعروفة باسم تخليق Fischer-Tropsch ، للتحكم في المواد التي يتم إنشاؤها & # 8211 ، على سبيل المثال ، المواد الخام للبلاستيك والرغوة. تحاول الشركات في ألمانيا أيضًا تجربة مثل هذه التقنيات. ومع ذلك ، فإن هذه العمليات ليست اقتصادية. & raquo المشكلة الأساسية هنا هي ارتفاع تكاليف إنتاج الهيدروجين بسبب التحليل الكهربائي المعتمد على الكهرباء مقارنة بأسعار مصادر الكربون الأحفوري المنخفضة ، صرحت الأكاديمية الألمانية للعلوم والهندسة أكاتك في ورقة موقف حول عمليات CCU في 2018. .

    هناك مشكلة أخرى تتمثل في أن العملية القائمة على النفط الخام لا يتم تحسينها بشكل كبير فحسب ، بل يتم وضعها أيضًا في بناء المصانع الكيميائية: تسلسل خطوات العملية المختلفة موجه نحو هذه المادة الخام. إن الصناعة الكيميائية التي تحل محل النفط الخام من المواد الخام تمامًا بثاني أكسيد الكربون & # 8211 وربما الكتلة الحيوية & # 8211 ، في أسوأ الحالات ، يتعين عليها بناء أجزاء كبيرة من النباتات الحالية من نقطة الصفر.

    لهذا السبب لا يتم استخدام سوى عدد قليل حاليًا في CO2 من الناحية الفنية ، ومن ثم خاصة للجزيئات البسيطة. وأهم هذه العمليات إنتاج اليوريا ، وهي مادة خام للأسمدة الصناعية ، من ثاني أكسيد الكربون والأمونيا ، بالإضافة إلى إنتاج بعض أنواع البلاستيك بالغاز.

    حمل.

    يتم بالفعل استخلاص الميثانول من المادة الخام الكيميائية مباشرة من ثاني أكسيد الكربون. حتى الآن ، لم يكن هذا ممكنًا إلا في ظل ظروف خاصة ، على سبيل المثال عندما تكون الطاقة متاحة مجانًا عمليًا ، كما هو الحال في أيسلندا. بالإضافة إلى ذلك ، يشك بعض الخبراء بشكل أساسي في فائدة نهج حماية المناخ. & raquo من المستبعد جدًا أن يكون التحويل الكيميائي لثاني أكسيد الكربون2 سيغطي أكثر من واحد في المائة من احتياجات حماية المناخ ، كما كتب فريق عمل بقيادة نيال ماك دويل من إمبريال كوليدج لندن في عام 2017.

    بعد وقود الديزل الحيوي ، ديزل الهواء؟

    ومع ذلك ، فإن هذه الاستراتيجية لديها القدرة على استبدال النفط الخام في أهم تطبيقاتها بثاني أكسيد الكربون: كوقود لا يأتي من الأرض بل من الهواء. في البحث عن الانبعاثات السلبية ، سيكون الوقود المصنوع من ثاني أكسيد الكربون هو الأصل الرئيسي. فقط التكنولوجيا التي يمكنها التقاط ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون وتحويله كيميائيًا لتلبية الطلب العالمي على الوقود سيكون لديها فرصة حقيقية لإطلاق ثاني أكسيد الكربون2 بالانسحاب بالمقياس المطلوب.

    بغض النظر عن هذا ، كانت الفكرة هي أن هذه الحيلة يمكن أن تجعل محرك الاحتراق محايدًا مناخيًا بضربة واحدة. الميزة الكبيرة لهذا البديل هي أنه لا يجب استبدال البنية التحتية ولا المحركات ، كما أن التغيير التدريجي من نوع واحد من الوقود إلى الآخر ممكن. يخزن الوقود السائل أيضًا قدرًا كبيرًا من الطاقة لوزنه & # 8211 حوالي عشرة أضعاف البطاريات التقليدية.

    إن إنتاج كميات كبيرة من الوقود من ثاني أكسيد الكربون أمر سهل كيميائيًا مثل إنتاج البلاستيك أو المواد الكيميائية الأخرى. يمكن أن تعمل ناقلات الطاقة التي يتم إنتاجها بسرعة من الطاقات المتجددة كمخزن وسيط للكميات المتقلبة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية. تقوم بالتحليل الكهربائي لثاني أكسيد الكربون والماء لصنع غاز التخليق ، والذي تستخدمه بعد ذلك في صناعة البنزين والديزل. يتم استخدام طريق مماثل لإنتاج الميثانول أو الميثان من ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين.

    ومع ذلك ، هناك مشكلة كبيرة: لكي يكون هذا منطقيًا من وجهة نظر المناخ ، يجب ألا تطلق كميات الطاقة المستخدمة للتفاعل نفسه أو لإنتاج الهيدروجين الضروري أي غازات دفيئة. قد ينجح ذلك ، انظر أعلاه ، في أيسلندا. من ناحية أخرى ، مع مزيج الطاقة الشائع اليوم ، كتب أكاتيك ، "في جانب العملية ومن خلال إمداد الطاقة ، يوجد المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 تنبعث عندما تكون المواد مرتبطة بالميثان أو الميثانول المنتج صناعياً & laquo.

    بغض النظر عما إذا كان وقودًا أو مواد كيميائية ، فإن ثاني أكسيد الكربون يعمل كمصدر كربون صديق للبيئة وبديل للزيت فقط بالطاقة المتجددة. لكن العامل نفسه الذي يجعل الاستراتيجية جذابة للغاية مثل الدخول في انبعاثات سلبية يزعجنا هنا: الحجم الهائل لاستهلاكنا للنفط. لكل ذرة كربون يسهل الوصول إليها في الزيت ونستغني عنها ، علينا استخدام قدر كبير من الطاقة لإزالة ذرتين من الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون.

    ينطبق هذا أيضًا على أي تقنية أخرى من المفترض أن يوفرها المنتج الحالي في المستقبل على أساس ثاني أكسيد الكربون: مع غازات الاحتباس الحراري ، تتدفق ديون الطاقة إلى المنتج ، والتي يجب دفعها بشكل مستدام تمامًا & # 8211 وغالبًا ما تكون غير مرئي في البداية. لكنها ليست مهملة: فالنفط الخام ، على سبيل المثال ، يمثل ما يقرب من ثلث استهلاك الطاقة الأولية في العالم تقريبًا و # 8211 أكثر من 50000 تيراواط ساعة.

    من أجل تلبية هذا الطلب بالوقود البديل من طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، يجب توسيع مصادر الطاقة هذه 40 ضعفًا. هذا لا يأخذ في الاعتبار حقيقة أنه يجب عليهم أيضًا استبدال جميع أنواع الوقود الأحفوري الأخرى في نفس الوقت ومواكبة الطلب المتزايد على الطاقة. في الوقت الحالي ، لا تنمو الطاقات المتجددة بالسرعة الكافية حتى لهذا الغرض.


    معامل GATE

    IDEAS: المختبر: العالمان الواقعي والافتراضي

    يستكشف تلاميذ المدارس العوالم الافتراضية في iDEAS: lab. (ج) PLUS / Z_GIS

    ما هي الطريقة الأكثر أمانًا للوصول إلى المدرسة بالدراجة؟ لماذا يقود الناس السلالم بالسيارة؟ كيف يتم استخدام وسائل التواصل الاجتماعي في السيطرة على الكوارث؟ كيف تدعم صور الأقمار الصناعية منظمة أطباء بلا حدود أو الأمم المتحدة؟ كل هذا يمكن الإجابة عليه في ورشة العمل من خلال تحليل المعلومات الجغرافية ، لأنه يمكننا معرفة الكثير عن عالمنا من البيانات من أجهزة استقبال GPS أو الشبكات الاجتماعية أو أجهزة الاستشعار البيئية أو الأقمار الصناعية.

    مدينة العلوم Itzling

    مدينة العلوم هو اسم تجمع المعرفة والابتكار في منطقة إتسلنغ. توجد هناك أقسام كيمياء وفيزياء المواد وعلوم الكمبيوتر والمعلومات الجغرافية بالإضافة إلى مركز التفاعل بين الإنسان والحاسوب بجامعة سالزبورغ. في Techno-Z ، أحد أكبر مجمعات التكنولوجيا في النمسا ، توجد مؤسسات تعليمية وبحثية مثل Salzburg Research ، ولكن أيضًا Coworking Salzburg والعديد من الشركات ذات التوجه التكنولوجي. كما يوجد في هابيلاب ، أول مركز صناع في سالزبورغ ، ورشة عمل مفتوحة في مدينة العلوم إتسلنغ. تجعل هذه المرافق المتنوعة من مدينة العلوم Itzling نقطة ساخنة للتكنولوجيا والبحث في مدينة المعرفة سالزبورغ.

    أخبار من مدينة المعرفة

    هذا الموقع يستخدم الكوكيز. يرجى الموافقة على استخدامه أو ضبط الإعدادات الخاصة بك إذا كنت ترغب في ذلك.

    ملفات تعريف الارتباط وإعدادات الخصوصية

    يمكننا طلب ملفات تعريف الارتباط التي تم تعيينها على جهازك. نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لإعلامنا عندما تزور مواقعنا الإلكترونية ، وكيف تتفاعل معنا ، لتحسين تجربة المستخدم وتخصيص علاقتك مع موقعنا.

    انقر فوق عناوين الفئات المختلفة لمعرفة المزيد. يمكنك أيضًا تغيير بعض إعداداتك. لاحظ أن حظر بعض أنواع ملفات تعريف الارتباط قد يؤثر على تجربتك على مواقعنا الإلكترونية والخدمات التي يمكننا تقديمها.

    تعد ملفات تعريف الارتباط هذه ضرورية للغاية لتزويدك بالخدمات والوظائف المتاحة على موقعنا.

    نظرًا لأن ملفات تعريف الارتباط هذه ضرورية للغاية للخدمات والوظائف المتاحة على موقعنا ، سيؤثر الرفض على وظائف موقعنا. يمكنك حظر ملفات تعريف الارتباط أو حذفها في أي وقت عن طريق تغيير إعدادات المتصفح وإجبار جميع ملفات تعريف الارتباط على هذا الموقع على الحظر. ومع ذلك ، سيُطلب منك دائمًا قبول / رفض ملفات تعريف الارتباط عند زيارة موقعنا مرة أخرى.

    نحن نحترمها تمامًا إذا اخترت رفض ملفات تعريف الارتباط. لتجنب تكرار طلب ملفات تعريف الارتباط ، يرجى السماح لنا بحفظ ملف تعريف ارتباط لإعداداتك. يمكنك إلغاء الاشتراك في أي وقت أو السماح بملفات تعريف الارتباط الأخرى حتى تتمكن من استخدام خدماتنا بشكل كامل. إذا رفضت ملفات تعريف الارتباط ، فستتم إزالة جميع ملفات تعريف الارتباط الموجودة على مجالنا.

    نقدم لك قائمة بملفات تعريف الارتباط المخزنة على مجالنا بواسطة جهاز الكمبيوتر الخاص بك. لأسباب أمنية ، لا يمكننا أن نعرض لك ملفات تعريف الارتباط المخزنة بواسطة نطاقات أخرى. يمكنك رؤية هذا في إعدادات الأمان في متصفحك.

    نستخدم أيضًا العديد من الخدمات الخارجية مثل Google Web Fonts وخرائط Google وموفري الفيديو الخارجيين. نظرًا لأن هؤلاء المزودين قد يحفظون بياناتك الشخصية ، يمكنك إلغاء تنشيطها هنا. يرجى ملاحظة أن إلغاء تنشيط ملفات تعريف الارتباط هذه يمكن أن يضعف بشكل كبير وظائف ومظهر موقعنا على الإنترنت. ستصبح التغييرات سارية المفعول بعد إعادة تحميل الصفحة.

    إعدادات خط الويب من Google:

    إعدادات خرائط جوجل:

    إعدادات Google reCaptcha:

    إعدادات Vimeo و YouTube:

    يمكنك أن تقرأ عن ملفات تعريف الارتباط وإعدادات الخصوصية الخاصة بنا بالتفصيل في سياسة الخصوصية الخاصة بنا.