新的研究显示了碳捕获和储存的水文限制

时间:2020-06-16 17:43 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

新的研究显示了碳捕获和储存的水文限制

我们的能源和水系统有着千丝万缕的联系。气候变化使我们有必要向无碳能源过渡,同时也使我们节约水资源,因为水资源的需求量越来越大,而可获得性却越来越少。寻求解决气候变化的紧迫性的政策制定者、商业领袖和科学家正越来越多地寻求碳捕获和封存(CCS)技术,以帮助实现全球气候目标。虽然CCS将燃料燃烧产生的排放降至最低,但其对全球水资源的影响尚未得到广泛的研究。新的研究表明,CCS可能会给全球43%的发电厂的水资源带来压力,而这些发电厂的水资源短缺已经是个问题。此外,在这些缺水地区使用的技术至关重要,而新兴的CCS技术可以极大地缓解CCS对水的消耗需求。

像火力发电厂这样的能源生产设施需要消耗大量的冷却水。电厂使用的冷却方式(湿式冷却塔、直流冷却或气冷式冷凝器)会影响水的消耗。在这些设施中安装CCS需要它们生产额外的能源来补偿CCS过程中使用的能源。随之而来的是额外的冷却水消耗。此外,CCS过程本身增加了总用水量,这取决于所采用的CCS技术。

目前世界上大多数CCS项目都使用吸收技术。常见的吸收剂是含有胺基的水溶液,这些胺基与二氧化碳结合,将二氧化碳与烟气中的其他气体分离。吸收二氧化碳到这些溶剂中的过程以及随后溶剂的再生需要从发电厂中提取能量。大量溶剂的循环导致水分蒸发损失。其他最先进的CCS技术使用的水要少得多,因为它们通过吸附在固体材料上将二氧化碳从烟气中分离出来,或者将废气通过薄膜排出。这些技术有可能降低能源负荷和水消耗。

新的研究显示了碳捕获和储存的水文限制

在这项研究中,我们研究了如何在不损害水资源的情况下可持续地实施CCS。具体来说,CCS技术的应用是否会对世界上任何一个地区的用水量产生巨大影响,从而导致或加剧水资源短缺?我们模拟了四种不同的CCS技术在全球目前运行的大型燃煤电厂的假想实施情况,并研究了其对区域水提取和消耗的影响。利用全球生物物理月度水文分析,我们评估了水资源短缺会在何时何地限制CCS的实施。

有些令人惊讶的是,我们发现,在还不存在缺水的情况下,增加CCS通常不会导致缺水。然而,我们还发现,目前全球43%的燃煤发电装机容量位于每年至少有一个月缺水的地区,超过30%的全球装机容量每年面临5个月或更长时间的缺水。在这些地区,CCS技术的实施加剧了水资源紧张。采用耗水较少的捕集技术改造发电厂可以缓解对淡水资源的竞争,冷却方式的选择变得越来越重要。

我们的研究结果使我们能够更全面地了解碳捕获和不捕获燃煤电厂的用水情况。需要仔细权衡,碳捕获技术的选择是非常相关的。我们相信,随着我们在世界各地加大CCS的实施力度,这项工作将为政策制定者提供指导。

当前位置:主页 > 地球知识 >

声明:本文小可爱科技知识网整理不代表个人观点,转载请注明原文,点击还能查看更多的文章;本文网址: http://www.kozbods.com/diqiu/xdyjxsltbhhccdswxz.html

围观: 次 | 责任编辑:小可爱科技知识网



回到顶部