อาจเป็นเงินและการรักษาสภาพอากาศ เว็บสล็อต โดย DAVID GOLDBERG / THE CONVERSATION | เผยแพร่เมื่อ 25 ม.ค. 2022 13:01 น. สิ่งแวดล้อม
ศาสตร์
เทคโนโลยี
กังหันลม 2 ตัวในเกลียวคลื่นภายใต้ท้องฟ้าที่มีพายุ
โรงผลิตกังหันลมนอกชายฝั่งแห่งใหม่นอกชายฝั่งตะวันออก ซึ่งรวมถึง Block Island ที่สร้างขึ้นในปี 2016 อาจมีศักยภาพในการจัดเก็บคาร์บอน กระทรวงพลังงานสหรัฐ
David Goldbergเป็นศาสตราจารย์ด้านการวิจัย Lamont มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย เรื่องนี้เดิมมีอยู่ในThe Conversation
นอกชายฝั่งแมสซาชูเซตส์และนิวยอร์ก
นักพัฒนากำลังเตรียมที่จะสร้างฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งระดับสาธารณูปโภคแห่งแรกของสหรัฐฯ ที่ได้รับการอนุมัติจากรัฐบาลกลาง ซึ่งก็คือกังหัน 74 ตัวในทั้งหมดที่สามารถจ่ายพลังงานให้กับบ้านเรือนจำนวน 470,000 หลัง โครงการกังหันลมนอกชายฝั่งอื่น ๆ อีกหลายสิบโครงการกำลังรอการอนุมัติตามแนวชายฝั่งทะเลตะวันออก
ภายในปี 2030 เป้าหมายของฝ่ายบริหารของ Biden คือการให้พลังงานลมนอกชายฝั่ง 30 กิกะวัตต์ไหลผ่าน ซึ่งเพียงพอสำหรับจ่ายพลังงานให้กับบ้านมากกว่า 10 ล้านหลัง
การเปลี่ยนพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลด้วยพลังงานสะอาด เช่น พลังงานลมจำเป็นต่อการระงับผลกระทบที่เลวร้ายลงจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่การเปลี่ยนแปลงนั้นไม่ได้เกิดขึ้นเร็วพอที่จะหยุดภาวะโลกร้อนได้ กิจกรรมของมนุษย์ได้สูบคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศมากจนเราจะต้องเอาคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากอากาศและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ไว้อย่างถาวร
ฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ซ้ำใครที่จะทำทั้งสองอย่าง—และประหยัดเงิน
แผนที่ชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐอเมริกาแสดงพื้นที่เช่าฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง
พื้นที่เช่าพลังงานหมุนเวียนส่วนใหญ่นอกชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกอยู่ใกล้รัฐกลางมหาสมุทรแอตแลนติกและแมสซาชูเซตส์ New York Bight ประมาณ 480,000 เอเคอร์มีกำหนดจะประมูลฟาร์มกังหันลมในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2565 BOEM
ในฐานะนักธรณีฟิสิกส์ทางทะเลฉันได้สำรวจศักยภาพในการจับคู่กังหันลมกับเทคโนโลยีที่ดักจับคาร์บอนไดออกไซด์โดยตรงจากอากาศและเก็บไว้ในแหล่งกักเก็บธรรมชาติใต้มหาสมุทร เทคโนโลยีเหล่านี้สร้างขึ้นร่วมกัน สามารถลดต้นทุนด้านพลังงานของการดักจับคาร์บอน และลดความต้องการท่อส่งก๊าซบนบก และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ดักจับ CO 2จากอากาศ
กลุ่มวิจัยและสตาร์ทอัพด้านเทคโนโลยีหลายกลุ่มกำลังทดสอบอุปกรณ์ดักจับอากาศโดยตรงที่สามารถดึงคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศได้โดยตรง เทคโนโลยีใช้งานได้แต่โครงการแรกเริ่มมีราคาแพงและใช้พลังงานสูง
ระบบใช้ตัวกรองหรือสารละลายของเหลวที่จับ
CO 2จากอากาศที่พัดผ่าน เมื่อตัวกรองเต็มแล้ว จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าและความร้อนเพื่อปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเริ่มรอบการดักจับใหม่
แหล่งพลังงานต้องปราศจากคาร์บอนเพื่อให้กระบวนการบรรลุการปล่อยมลพิษสุทธิ
โรงงานดักจับอากาศโดยตรงแบบแอคทีฟที่ใหญ่ที่สุดในโลกซึ่งดำเนินการอยู่ในปัจจุบันนี้ใช้ความร้อนเหลือทิ้งและพลังงานหมุนเวียน จากนั้นโรงงานในประเทศไอซ์แลนด์จะสูบคาร์บอนไดออกไซด์ที่กักเก็บเข้าไปในหินบะซอลต์ที่อยู่เบื้องล่าง ซึ่ง CO2 ทำปฏิกิริยากับหินบะซอลต์และกลายเป็นหินปูนกลายเป็นแร่ธาตุที่เป็นของแข็ง
กระบวนการที่คล้ายกันสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยกังหันลมนอกชายฝั่ง
หากระบบดักจับอากาศโดยตรงถูกสร้างขึ้นควบคู่ไปกับกังหันลมนอกชายฝั่ง กังหันลมเหล่านี้จะมีแหล่งพลังงานสะอาดในทันทีจากพลังงานลมส่วนเกิน และสามารถปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่กักเก็บโดยตรงไปยังที่จัดเก็บใต้พื้นทะเลด้านล่าง ช่วยลดความจำเป็นในการใช้ระบบท่อส่งก๊าซที่กว้างขวาง
ชายสองคนยืนอยู่ใต้โครงสร้างดักจับโลหะคาร์บอนขนาดใหญ่พร้อมพัดลม
Climeworks บริษัทสัญชาติสวิส มีโรงดักจับอากาศโดยตรง 15 โรง กำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากอากาศ Climworks
นักวิจัยกำลังศึกษาว่าระบบเหล่านี้ทำงานอย่างไรภายใต้สภาวะทางทะเล การดักจับอากาศโดยตรงนั้นเพิ่งจะเริ่มใช้งานบนบก และเทคโนโลยีน่าจะต้องได้รับการแก้ไขสำหรับสภาพแวดล้อมของมหาสมุทรที่รุนแรง แต่การวางแผนควรเริ่มต้นตั้งแต่ตอนนี้ เพื่อให้โครงการพลังงานลมอยู่ในตำแหน่งที่จะใช้ประโยชน์จากแหล่งกักเก็บคาร์บอนและได้รับการออกแบบเพื่อให้สามารถแชร์แพลตฟอร์ม โครงสร้างพื้นฐานใต้ทะเล และเครือข่ายเคเบิลได้
ใช้พลังงานลมส่วนเกินเมื่อไม่จำเป็น
โดยธรรมชาติแล้ว พลังงานลมจะไม่สม่ำเสมอ ความต้องการพลังงานก็แตกต่างกันไป เมื่อลมสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากเกินความจำเป็นการผลิตจะลดลงและไฟฟ้าที่สามารถใช้ได้ก็สูญเปล่า
พลังงานที่ ไม่ได้ใช้ นั้นสามารถนำมาใช้เพื่อขจัดคาร์บอนออกจากอากาศและล็อคไว้ได้
ตัวอย่างเช่นเป้าหมายของรัฐนิวยอร์กคือการมีพลังงานลมนอกชายฝั่ง 9 กิกะวัตต์ภายในปี 2578 โดยคาดว่า 9 กิกะวัตต์ดังกล่าวจะสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 27.5 เทราวัตต์-ชั่วโมงต่อปี
จากอัตราการลดแรงลมในอดีตในสหรัฐอเมริกา อาจมีการเกินดุลพลังงานไฟฟ้า 825 เมกะวัตต์-ชั่วโมงต่อปี เนื่องจากฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งขยายตัวเพื่อบรรลุเป้าหมายนี้ สมมติว่าประสิทธิภาพการจับอากาศโดยตรงยังคงดีขึ้นและบรรลุเป้าหมายทางการค้า พลังงานส่วนเกินนี้สามารถใช้เพื่อดักจับและกักเก็บ CO 2 ได้มากถึง 0.5 ล้านตัน ต่อปี
นั่นคือถ้าระบบใช้พลังงานส่วนเกินที่เสียไปเท่านั้น หากใช้พลังงานลมมากขึ้น ศักยภาพในการดักจับและกักเก็บคาร์บอนจะเพิ่มขึ้น
แผนที่สีน้ำเงิน เขียว เหลือง ส้ม และแดง แสดงตัวเลือกการจัดเก็บใต้ทะเลในบริเวณใกล้เคียงกับพื้นที่เช่าฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง
พื้นที่กลางมหาสมุทรแอตแลนติกหลายแห่งที่ให้เช่าสำหรับฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งยังมีศักยภาพในการจัดเก็บคาร์บอนใต้พื้นทะเล กำลังการผลิตวัดเป็น CO 2ล้านเมตริกตันต่อตารางกิโลเมตร สหรัฐอเมริกาผลิต CO 2 ได้ ประมาณ 4.5 พันล้านเมตริกตัน จากพลังงานต่อปี กระทรวงพลังงานและแบตเตอรีแห่งสหรัฐอเมริกา
คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้คาดการณ์ว่าจะต้องกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์100 ถึง 1,000 กิกะตัน ออกจากชั้นบรรยากาศตลอดศตวรรษ เพื่อรักษาภาวะโลกร้อนให้ต่ำกว่า 1.5 องศาเซลเซียส (2.7 ฟาเรนไฮต์) เมื่อเทียบกับระดับก่อนยุคอุตสาหกรรม
นักวิจัยได้ประมาณการว่าการก่อตัวทางธรณีวิทยาใต้ท้องทะเลที่อยู่ติดกับการพัฒนาลมนอกชายฝั่งที่วางแผนไว้บนชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐฯ มีความจุในการเก็บคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า500 กิกะตัน หินบะซอลต์มีแนวโน้มที่จะมีอยู่ในแอ่งที่ฝังอยู่ทั่วบริเวณนี้เช่นกัน เพิ่มความจุในการจัดเก็บและทำให้ CO2 ทำปฏิกิริยากับหินบะซอลต์และแข็งตัวเมื่อเวลาผ่านไป แม้ว่าการสำรวจทางธรณีเทคนิคยังไม่ได้ทดสอบแหล่งสะสมเหล่านี้
การวางแผนทั้งสองอย่างพร้อมกันช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย
ฟาร์มกังหันลมแห่งใหม่ที่สร้างขึ้นด้วยการดักจับอากาศโดยตรงสามารถส่งมอบพลังงานหมุนเวียนไปยังกริด และให้พลังงานส่วนเกินสำหรับการดักจับและกักเก็บคาร์บอน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการลงทุนขนาดใหญ่นี้เพื่อประโยชน์ด้านสภาพอากาศโดยตรง
แต่จะต้องมีการวางแผนที่เริ่มต้นได้ดีก่อนการก่อสร้าง การเปิดตัวการสำรวจธรณีฟิสิกส์ทางทะเล ข้อกำหนดการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม และกระบวนการอนุมัติสำหรับพลังงานลมและการจัดเก็บร่วมกันสามารถประหยัดเวลา หลีกเลี่ยงความขัดแย้งและปรับปรุงการดูแลสิ่งแวดล้อม เว็บสล็อต
