કાર્બન કેપ્ચર કેવી રીતે કામ કરે છે?

કાર્બન કેપ્ચર એ એક અત્યાધુનિક પદ્ધતિ છે અને વૈશ્વિક લડાઈમાં વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ બની રહી છે વાતાવરણ મા ફેરફાર.

વિશ્વની સતત ભારે નિર્ભરતાના પરિણામે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO₂), એક મહત્વપૂર્ણ ગ્રીનહાઉસ ગેસ, વાતાવરણમાં મોટા પ્રમાણમાં મુક્ત થાય છે. અશ્મિભૂત ઇંધણ માટે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન અને ઊર્જા, જે ફાળો આપે છે ગ્લોબલ વોર્મિંગ.

આ પ્રદૂષકોને પર્યાવરણમાં પ્રવેશતા અટકાવીને, કાર્બન કેપ્ચર એક ઉપાય પૂરો પાડે છે.

કાર્બન કેપ્ચર શું છે?

કાર્બન કેપ્ચર નામની પ્રક્રિયા, જેને ક્યારેક કાર્બન કેપ્ચર અને સ્ટોરેજ (CCS) અથવા કાર્બન કેપ્ચર, ઉપયોગ અને સ્ટોરેજ (CCUS) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેનો હેતુ વાતાવરણમાં છોડવામાં આવે તે પહેલાં પાવર પ્લાન્ટ, સ્ટીલ મિલો, સિમેન્ટ પ્લાન્ટ અને રાસાયણિક પ્રક્રિયા સુવિધાઓ જેવા ઉત્સર્જન બિંદુ પર CO₂ કેપ્ચર કરવાનો છે.

CO2 ને કેપ્ચર કર્યા પછી, તેને ઊંડા બેઠેલા ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય રચનાઓમાં જાળવી શકાય છે અથવા તેલ પુનઃપ્રાપ્તિ અને કૃત્રિમ ઇંધણ સહિત વિવિધ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં ફરીથી ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ ઉત્સર્જનને ગ્લોબલ વોર્મિંગનું કારણ બનતા અટકાવવાનું લક્ષ્ય છે.

કાર્બન કેપ્ચર કેવી રીતે કામ કરે છે?

કાર્બન કેપ્ચર, યુટિલાઇઝેશન અને સ્ટોરેજ (CCUS) તરીકે ઓળખાતી ટેકનોલોજીના જૂથનો હેતુ વીજ ઉત્પાદન અને ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO₂) ઉત્સર્જન ઘટાડવાનો છે.

CO₂ ને પર્યાવરણથી દૂર રાખીને, CCUS આબોહવા પરિવર્તનને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે. આ પ્રક્રિયાના ત્રણ મુખ્ય પગલાં - કેપ્ચર, પરિવહન અને સંગ્રહ અથવા ઉપયોગ - CO2 ના કાર્યક્ષમ સંચાલન માટે જરૂરી છે.

• કેપ્ચર
• ટ્રાન્સપોર્ટેશન
• સંગ્રહ અથવા ઉપયોગિતા

1. કેપ્ચર

સ્ટીલ મિલો, સિમેન્ટ ફેક્ટરીઓ અને પાવર પ્લાન્ટ જેવા ઉત્સર્જન સ્ત્રોતોમાંથી CO₂ ગ્રહણ કરવું એ પ્રારંભિક તબક્કો છે. આ તકનીકી રીતે પડકારજનક તબક્કાને પૂર્ણ કરવાની ઘણી રીતો છે. પ્રી-કમ્બશન કેપ્ચરમાં બળતા પહેલા બળતણ ગેસ મિશ્રણમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જેનો ઉપયોગ મોટે ભાગે કોલસા ગેસિફિકેશનમાં થાય છે.

આ પ્રક્રિયા CO₂ ને હાઇડ્રોજનથી અલગ કરવામાં સક્ષમ બનાવે છે, જેને પછીથી બળીને ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે. પરંપરાગત પાવર પ્લાન્ટ્સમાં સામાન્ય રીતે, દહન પછીના કેપ્ચરમાં બળતણના દહન પછી ફ્લુ વાયુઓમાંથી CO₂ દૂર કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે CO₂ સાથે જોડાતા એમાઇન્સ જેવા રાસાયણિક દ્રાવકોનો ઉપયોગ થાય છે.

ઓક્સિજન-ઇંધણના દહનમાં હવાને બદલે શુદ્ધ ઓક્સિજનમાં બળતણ બાળવામાં આવે છે, જેના પરિણામે ફ્લુ ગેસ બને છે જે મોટે ભાગે CO₂ અને પાણીની વરાળથી બનેલો હોય છે, જેમાંથી પાણી ઘટ્ટ થયા પછી CO₂ સરળતાથી અલગ થઈ જાય છે.

દરેક ટેકનોલોજીની કિંમત, અસરકારકતા અને ઉપયોગિતા અલગ અલગ હોવા છતાં, દહન પછીની ટેકનોલોજી સૌથી વધુ લોકપ્રિય છે કારણ કે તે પહેલાથી જ ઉપલબ્ધ માળખા સાથે કામ કરે છે.

2. પરિવહન

અસરકારક પરિવહન માટે, CO₂ ને પકડ્યા પછી તેને જાડા, પ્રવાહી જેવા સ્વરૂપમાં સંકુચિત કરવામાં આવે છે. કુદરતી ગેસ પાઇપલાઇન્સની જેમ, પાઇપલાઇન્સ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી ટેકનોલોજી છે કારણ કે તે લાંબા અંતર સુધી મોટી માત્રામાં પરિવહન કરી શકે છે.

પાઇપલાઇન ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર વિનાના વિસ્તારોમાં ટ્રક અથવા જહાજો દ્વારા CO₂ ટ્રાન્સફર કરી શકાય છે, પરંતુ આ ઓછું વારંવાર અને વધુ ખર્ચાળ છે. લીકેજ રોકવા અને CO₂ તેના ગંતવ્ય સ્થાન સુધી પહોંચે તેની ખાતરી કરવા માટે, સલામત અને વિશ્વસનીય પરિવહન જરૂરી છે.

૩. સંગ્રહ અથવા ઉપયોગિતા

કબજે કરેલા CO₂ નું ભાવિ છેલ્લા પગલામાં નક્કી થાય છે. CO₂ ને ઊંડાણમાં, સામાન્ય રીતે 1-2 કિમી સુધી, ખારા જલભર, ખાણ ન કરી શકાય તેવા કોલસાના સીમ અથવા ખાલી થયેલા ભૂસ્તરશાસ્ત્રના બંધારણમાં ઇન્જેક્ટ કરીને સંગ્રહિત (અથવા અલગ) કરવામાં આવે છે. તેલ અને ગેસ ક્ષેત્રો

આ સ્થાનો તેમના અભેદ્ય કેપ્રોક અને છિદ્રાળુ ખડકોને કારણે પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા, જે CO2 ને કાયમ માટે ફસાવે છે. દેખરેખ ખાતરી કરે છે કે કોઈ લીક ન થાય. વૈકલ્પિક રીતે, ઉપયોગ ઉપયોગી કારણોસર CO₂ નો ફરીથી ઉપયોગ કરે છે.

CO₂ ને ઉન્નત તેલ પુનઃપ્રાપ્તિ (EOR) દરમિયાન તેલ ક્ષેત્રોમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે જેથી ભૂગર્ભમાં CO₂ સંગ્રહિત કરીને વધુ તેલ કાઢવામાં આવે. જોકે આ ઉપયોગો વારંવાર મર્યાદિત લાંબા ગાળાની સંગ્રહ ક્ષમતા ધરાવે છે, CO₂ નો ઉપયોગ પોલિમર, કોંક્રિટ, કૃત્રિમ ઇંધણ અને કાર્બોનેટેડ પીણાં બનાવવા માટે પણ થઈ શકે છે.

કાર્બન કેપ્ચરના ફાયદા

કાર્બન કેપ્ચર, ઉપયોગ અને સંગ્રહ (CCUS) ના ફાયદાઓમાં ઉત્સર્જન ઘટાડવું, આબોહવા પરિવર્તનને સંબોધવું, ઉદ્યોગને ડીકાર્બોનાઇઝ કરવું અને આર્થિક તકો ઊભી કરવી શામેલ છે. આ ફાયદાઓને કારણે, તે વૈશ્વિક આબોહવા લક્ષ્યોને પૂર્ણ કરવા અને પર્યાવરણીય અને આર્થિક ટકાઉપણાને પ્રોત્સાહન આપવા માટે એક આવશ્યક સાધન છે.

• આબોહવા પરિવર્તન શમન
• ઔદ્યોગિક ડીકાર્બોનાઇઝેશનને સમર્થન આપે છે
• નકારાત્મક ઉત્સર્જનને સક્ષમ કરે છે
• આર્થિક તકો

1. આબોહવા પરિવર્તન શમન

વાતાવરણમાં પહોંચે તે પહેલાં પાવર સ્ટેશનો અને ઔદ્યોગિક સ્થળો જેવા મહત્વપૂર્ણ સ્ત્રોતોમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO₂) દૂર કરીને, CCUS સીધા ઘટાડે છે ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન.

CO₂ ને ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં ફાળો આપતા અટકાવીને, CCUS વધતા તાપમાન, આત્યંતિક હવામાન અને દરિયાઈ સપાટીમાં વધારો જેવા આબોહવા પરિવર્તનના પ્રભાવોને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે. તે ખાસ કરીને ઉચ્ચ ઉત્સર્જન કરતા ઉદ્યોગો માટે ઉપયોગી છે, જ્યાં વૈકલ્પિક ઓછા કાર્બન વિકલ્પો મર્યાદિત છે, જે ચોખ્ખી-શૂન્ય મહત્વાકાંક્ષાઓ તરફ સતત પ્રગતિની ખાતરી આપે છે.

2. ઔદ્યોગિક ડીકાર્બોનાઇઝેશનને સમર્થન આપે છે

સિમેન્ટ, સ્ટીલ અને રસાયણો સહિતના ઉદ્યોગો ઉચ્ચ-તાપમાન કામગીરી અથવા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પર આધાર રાખે છે જે સ્વાભાવિક રીતે CO₂ મુક્ત કરે છે તેના કારણે નોંધપાત્ર CO₂ ઉત્સર્જન કરે છે. CCUS આ પડકારજનક ઉદ્યોગોમાં સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા ફેરફારો કર્યા વિના કાર્બન ઉત્સર્જન ઘટાડવા માટે એક વ્યવહારુ ઉકેલ પ્રદાન કરે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, સિમેન્ટ ભઠ્ઠા અને સ્ટીલ બ્લાસ્ટ ફર્નેસ, CO₂ ને પકડીને, ઓછા કાર્બનવાળા ભવિષ્યમાં તેમની આર્થિક સદ્ધરતા જાળવી રાખીને, આબોહવા ધોરણોનું પાલન કરીને ઉત્પાદન ચાલુ રાખી શકે છે.

3. નકારાત્મક ઉત્સર્જનને સક્ષમ કરે છે

જ્યારે BECCS અથવા DAC સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે CCUS વાતાવરણમાંથી CO₂ દૂર કરીને નકારાત્મક ઉત્સર્જન પ્રાપ્ત કરી શકે છે. BECCS બાયોમાસને બાળીને CO₂ મેળવે છે, જે વૃદ્ધિ દરમિયાન CO₂ શોષી લે છે, જેના પરિણામે ચોખ્ખો ઘટાડો થાય છે, જ્યારે DAC સંગ્રહ અથવા ઉપયોગ માટે હવામાંથી સીધા CO₂ કાઢે છે.

આ ટેકનોલોજીઓ અવશેષ ઉત્સર્જનને સરભર કરવા અને પેરિસ કરારમાં દર્શાવેલ મહત્વાકાંક્ષી આબોહવા લક્ષ્યો સુધી પહોંચવા માટે જરૂરી છે.

CCUS CO₂-આધારિત ઉત્પાદનો, જેમ કે કૃત્રિમ ઇંધણ, કોંક્રિટ અને પ્લાસ્ટિકમાં નવીનતાને પ્રોત્સાહન આપે છે, જેનાથી નવા બજારો સર્જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેલ પુનઃપ્રાપ્તિમાં CO₂નો ઉપયોગ જમીનની અંદર CO₂ સંગ્રહ કરતી વખતે આવકનું સર્જન કરે છે.

4. આર્થિક તકો

CCUS ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર ધરાવતા ક્ષેત્રોમાં, આ પહેલો ઊર્જા સુરક્ષા અને આર્થિક સમૃદ્ધિને પ્રોત્સાહન આપે છે. જોકે ખર્ચ અને માપનીયતા જેવા મુદ્દાઓ માટે સતત નવીનતા અને નીતિ સહાયની જરૂર પડે છે, CCUS એ પાયાનો પથ્થર છે ટકાઉ વિકાસ ઉત્સર્જન ઘટાડીને, ઔદ્યોગિક ફેરફારોને સરળ બનાવીને અને આર્થિક લાભો ઉત્પન્ન કરીને.

પડકારો અને ટીકાઓ

કેટલાક મુદ્દાઓ અને વાંધાઓ કાર્બન કેપ્ચર, ઉપયોગ અને સંગ્રહ (CCUS) ના વ્યાપક અમલીકરણમાં અવરોધ ઉભો કરે છે.

• કિંમત
• ઊર્જા સઘન
• સંગ્રહ જોખમો
• વિલંબિત સંક્રમણ

1. કિંમત

ખર્ચ મુખ્ય સમસ્યા છે. પાઈપો જેવા સાધનો અને માળખાગત સુવિધાઓ મેળવવા માટે ઊંચા મૂડી ખર્ચ સાથે, CCUS સિસ્ટમ ઇન્સ્ટોલેશન અને સંચાલન ખર્ચાળ છે.

નોંધપાત્ર સબસિડી અથવા કાર્બન કિંમત નિર્ધારણ વિના, વધતા નાણાકીય બોજને કારણે હાલના પ્લાન્ટનું રિટ્રોફિટિંગ અથવા નવી સુવિધાઓનું નિર્માણ ઓછું આકર્ષક બને છે.

2. ઊર્જા સઘન

વધુમાં, આ પ્રક્રિયામાં ઘણી બધી ઉર્જાનો ઉપયોગ થાય છે. CO2 કેપ્ચર દરમિયાન, ખાસ કરીને દહન પછીની પ્રણાલીઓમાં, રાસાયણિક દ્રાવકો અથવા કોમ્પ્રેસર ચલાવવા માટે જરૂરી ઉર્જા વધુ હોય છે, જે પાવર પ્લાન્ટ અથવા ઔદ્યોગિક સુવિધાઓની એકંદર કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે.

જો અશ્મિભૂત ઇંધણમાંથી મેળવવામાં આવે તો, આ ઉર્જા દંડ ઓપરેટિંગ ખર્ચમાં વધારો કરી શકે છે અને CCUS દ્વારા પ્રાપ્ત થતા ઉત્સર્જન ઘટાડાને આંશિક રીતે અટકાવી શકે છે.

3. સંગ્રહ જોખમો

સંગ્રહના જોખમો વધારાની ચિંતાઓ ઉભી કરે છે. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય રચનાઓમાં દાખલ થયેલ CO₂ આખરે લીક થવાની થોડી શક્યતા છે, ભૂગર્ભજળને દૂષિત કરવું અથવા સંગ્રહિત CO₂ ને વાતાવરણમાં પાછું છોડવું. લાંબા ગાળાની સાઇટ અખંડિતતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે સખત દેખરેખ જરૂરી છે, જે ખર્ચ અને જાહેર સલામતીની ચિંતાઓ વધારે છે.

4. સંક્રમણમાં વિલંબ કરો

છેલ્લે, વિરોધીઓ દલીલ કરે છે કે CCUS કદાચ આ સ્વિચને મુલતવી રાખી શકે છે પુનઃપ્રાપ્ય ઊર્જા. તે અશ્મિભૂત ઇંધણ સુવિધાઓનો ઉપયોગ લંબાવી શકે છે, તેમને વધુ સ્વચ્છ બનાવી શકે છે, સૌર અથવા પવન જેવા નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોમાંથી પૈસા બચાવી શકે છે.

આ મુશ્કેલીઓ દર્શાવે છે કે CCUS ડીકાર્બોનાઇઝેશન પહેલને અવરોધવાને બદલે સમર્થન આપે છે તેની ખાતરી કરવા માટે, મજબૂત નિયમો, ટેકનોલોજી વિકાસ અને એક સુવ્યવસ્થિત વ્યૂહરચના જરૂરી છે.

કાર્બન કેપ્ચરનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે?

કાર્બન કેપ્ચર, યુટિલાઇઝેશન અને સ્ટોરેજ (CCUS) ના વૈશ્વિક અમલીકરણમાં ઘણા દેશો મોખરે છે, જેનો ઉદ્દેશ્ય ઔદ્યોગિક અને વીજળી ઉત્પાદન સ્ત્રોતોમાંથી CO₂ ઉત્સર્જન ઘટાડવાનો છે.

• યુનાઈટેડ સ્ટેટ્સ
• નોર્વે
• કેનેડા
• મધ્ય પૂર્વ

1. યુ.એસ

યુ.એસ.માં બે સૌથી મોટા CCUS પ્રોજેક્ટ્સ ઇલિનોઇસ ઇન્ડસ્ટ્રીયલ CCS પ્રોજેક્ટ છે, જે ભૂગર્ભમાં ઇથેનોલના ઉત્પાદનમાંથી CO₂ સંગ્રહિત કરે છે, અને ટેક્સાસમાં પેટ્રા નોવા, જે ઉન્નત તેલ પુનઃપ્રાપ્તિ (EOR) માટે કોલસા આધારિત પાવર સ્ટેશનમાંથી CO₂ મેળવે છે.

2. નોર્વે

નોર્વે આ ક્ષેત્રમાં અગ્રેસર છે; ૧૯૯૬ થી, સ્લીપનર અને સ્નોહવિટ પ્રોજેક્ટ્સે ઉત્તર સમુદ્રની નીચે ૨૦ મિલિયન ટનથી વધુ CO₂ સંગ્રહ કરવા માટે ઓફશોર ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય રચનાઓનો ઉપયોગ કર્યો છે.

3. કેનેડા

કેનેડામાં કોલસાથી ચાલતા પ્રથમ પાવર સ્ટેશનોમાંનો એક જેમાં પૂર્ણ-સ્તરે CO₂ સંગ્રહનો સમાવેશ થાય છે તે સાસ્કાચેવાનમાં બાઉન્ડ્રી ડેમ પ્રોજેક્ટ છે. કેપ્ચર કરાયેલ CO₂ કાં તો ઊંડા ખારા જલભરમાં સંગ્રહિત થાય છે અથવા EOR માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

4. મધ્ય પૂર્વ

સાઉદી અરેબિયામાં ઉથમાનિયાહ કોમ્પ્લેક્સ જેવા પ્રોજેક્ટ્સ, જે ભૂગર્ભમાં સંગ્રહ કરીને તેલનું ઉત્પાદન વધારવા માટે CO₂ નો ફરીથી ઉપયોગ કરે છે, તે મધ્ય પૂર્વ CCUS માં કેવી રીતે સુધારો કરી રહ્યું છે તેના ઉદાહરણો છે, ખાસ કરીને EOR માટે.

5. અન્ય પ્રદેશો

આબોહવા લક્ષ્યો અને તકનીકી પ્રગતિ દ્વારા પ્રેરિત, ચીન, ઓસ્ટ્રેલિયા અને યુરોપિયન યુનિયન જેવા અન્ય પ્રદેશો પણ સ્ટીલ, સિમેન્ટ અને હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન જેવા ક્ષેત્રોમાં CCUS વધારી રહ્યા છે.

કાર્બન કેપ્ચરમાં ઉભરતી ટેકનોલોજીઓ

આબોહવા પરિવર્તન સામેની લડાઈમાં, કાર્બન કેપ્ચર, ઉપયોગ અને સંગ્રહ (CCUS) માં ઉભરતી તકનીકો વાતાવરણીય CO₂ સ્તર ઘટાડવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. વાતાવરણ અને ઔદ્યોગિક સ્ત્રોતોમાંથી ઉત્સર્જન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને, આ સર્જનાત્મક ઉકેલો ગ્લોબલ વોર્મિંગને ધીમું કરવા માટે લાંબા ગાળાના માર્ગો પૂરા પાડે છે.

અમે નીચે ત્રણ મહત્વપૂર્ણ નવી તકનીકોની તપાસ કરીએ છીએ: CO₂-ટુ-પ્રોડક્ટ્સ, મિનરલાઇઝેશન અને ડાયરેક્ટ એર કેપ્ચર (DAC).

• ડાયરેક્ટ એર કેપ્ચર (DAC)
• ખનિજીકરણ
• CO₂-થી-ઉત્પાદનો

૧. ડાયરેક્ટ એર કેપ્ચર (DAC)

ડાયરેક્ટ એર કેપ્ચર એ એક ક્રાંતિકારી ઉપકરણ છે જે આસપાસની હવામાંથી સીધા CO₂ ને પુનઃપ્રાપ્ત કરે છે, જે પ્રસરેલા ઉત્સર્જનનો સામનો કરે છે જે હાલની કેપ્ચર સિસ્ટમ્સ કરી શકતી નથી. DAC સિસ્ટમ્સ મોટા પંખાનો ઉપયોગ કરીને ઘન સોર્બેન્ટ્સ (જેમ કે એમાઇન-ફંક્શનલાઇઝ્ડ મટિરિયલ્સ) અથવા રાસાયણિક દ્રાવણો (જેમ કે પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ જેવા પ્રવાહી દ્રાવકો) દ્વારા હવાને શોષી લે છે.

જ્યારે આ સામગ્રીઓ પસંદગીયુક્ત રીતે CO₂ ને બાંધે છે ત્યારે સંગ્રહ અથવા ઉપયોગ માટે એક સંકેન્દ્રિત CO₂ પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે, જે પછીથી ગરમી અથવા અન્ય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા મુક્ત થાય છે. પાયલોટ સુવિધાઓ DAC ની કાર્યક્ષમતા સાબિત કરી રહી છે, જે ક્લાઈમવર્ક્સ અને કાર્બન એન્જિનિયરિંગ જેવી કંપનીઓ દ્વારા પ્રણેતા છે.

જોકે, DAC ની ઊંચી ઉર્જા જરૂરિયાતો અને ખર્ચ, જે હવે પ્રતિ ટન CO500 કાઢવામાં આવે છે, તે મુશ્કેલીઓ રજૂ કરે છે. 600 સુધીમાં પ્રતિ ટન $2-100 નો અંદાજ હોવા છતાં, સામગ્રી કાર્યક્ષમતામાં નવીનતાઓ અને નવીનીકરણીય ઉર્જાના સમાવેશથી ખર્ચમાં ઘટાડો થઈ રહ્યો છે.

2. ખનિજીકરણ

CO₂ ને કેલ્શિયમ અથવા મેગ્નેશિયમ કાર્બોનેટ જેવા ઘન ખનિજોમાં રૂપાંતરિત કરીને, ખનિજીકરણ CO₂ સંગ્રહ માટે લાંબા ગાળાનો ઉકેલ પૂરો પાડે છે. પાણીની હાજરીમાં, આ પ્રક્રિયામાં CO₂ ની ઓલિવિન, બેસાલ્ટ જેવા કુદરતી રીતે બનતા ખનિજો અથવા સ્ટીલ સ્લેગ જેવા ઔદ્યોગિક ઉપ-ઉત્પાદનો સાથે પ્રતિક્રિયા થાય છે.

આ પ્રતિક્રિયા ઔદ્યોગિક રીતે થોડા કલાકોમાં અથવા પેઢી દર પેઢી સ્વયંભૂ રીતે વધી શકે છે. સફળ પ્રોજેક્ટ્સમાં આઇસલેન્ડના કાર્બફિક્સનો સમાવેશ થાય છે, જે બેસાલ્ટ રચનાઓમાં CO₂ દાખલ કરે છે અને તેને બે વર્ષમાં ખનિજીકરણ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ખનિજીકરણમાં પ્રચંડ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સંભાવના છે - વૈશ્વિક બેસાલ્ટ ભંડાર હજારો વર્ષોના ઉત્સર્જનનો સંગ્રહ કરી શકે છે, છતાં તે પર્યાવરણીય રીતે સૌમ્ય અને લીક-પ્રૂફ છે.

યોગ્ય પાણી અને ખડકોની રચનાની જરૂરિયાત, તેમજ ઝડપી કામગીરી માટે વીજળીનો ખર્ચ, અવરોધો છે. પ્રતિક્રિયા દરને શ્રેષ્ઠ બનાવવા અને કોંક્રિટમાં CO₂ ને ખનિજીકરણ કરવા જેવા એક્સ-સીટુ ઉપયોગોની તપાસ કરવી, સંશોધનના મુખ્ય ક્ષેત્રો છે.

3. CO₂-થી-ઉત્પાદનો

CO₂-ટુ-પ્રોડક્ટ્સ ટેકનોલોજીઓ કેપ્ચર કરેલા CO₂ ને મૂલ્યવાન ચીજવસ્તુઓમાં રૂપાંતરિત કરીને કેપ્ચર માટે આર્થિક પ્રોત્સાહનો ઉત્પન્ન કરે છે. કાર્બન-નેગેટિવ કોંક્રિટ, પોલિમર, રસાયણો અને કૃત્રિમ ઇંધણ (જેમ કે મિથેનોલ અને જેટ ઇંધણ) બધા CO₂ માંથી બનાવી શકાય છે.

આ રૂપાંતરણો જૈવિક તકનીકો (જેમ કે શેવાળનો ઉપયોગ), ફોટોકેટાલિસિસ અથવા ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા શક્ય બને છે.

ઉદાહરણ તરીકે, કાર્બનક્યુર જેવી કંપનીઓ CO₂ ને કોંક્રિટમાં ઇન્જેક્ટ કરે છે, જ્યાં તે CO₂ ને કાયમી ધોરણે જાળવી રાખીને સામગ્રીને ખનિજ બનાવે છે અને મજબૂત બનાવે છે. વધારાના ઉપયોગોમાં ગ્રાહક માલ, પ્લાસ્ટિક અને કાર્બન-તટસ્થ ઉડ્ડયન ઇંધણનું ઉત્પાદન શામેલ છે.

સ્કેલેબલ હોવા છતાં, ઘણી CO₂-થી-ઉત્પાદનો પ્રક્રિયાઓ ઊર્જા-સઘન હોય છે, અને કેટલાક ઉત્પાદનો (દા.ત., વિશેષ રસાયણો) માટે બજારો મર્યાદિત હોય છે. ઉત્પ્રેરક અને નવીનીકરણીય ઊર્જામાં પ્રગતિ નફાકારકતામાં સુધારો કરી રહી છે, CO₂-ઉત્પાદિત માલ માટેનું વૈશ્વિક બજાર 1 સુધીમાં $2030 ટ્રિલિયન સુધી પહોંચવાની આગાહી છે.

2050 સુધીમાં ચોખ્ખી-શૂન્ય ઉત્સર્જનનું લક્ષ્ય રાખતા વૈશ્વિક આબોહવા પહેલના પાયાના પથ્થર તરીકે કાર્બન કેપ્ચર, યુટિલાઇઝેશન અને સ્ટોરેજ (CCUS) નું ભવિષ્ય આશાસ્પદ લાગે છે. ખનિજીકરણ, CO₂-ટુ-પ્રોડક્ટ્સ અને ડાયરેક્ટ એર કેપ્ચર જેવા તકનીકી વિકાસ ઉત્પાદકતામાં વધારો કરી રહ્યા છે અને ખર્ચમાં ઘટાડો કરી રહ્યા છે.

વધતા રોકાણો, યુએસ 45Q ટેક્સ ક્રેડિટ જેવા પ્રોત્સાહક કાયદાઓ અને કાર્બન પ્રાઇસિંગ દ્વારા દત્તક લેવાને વેગ મળી રહ્યો છે. CCUS 7.6 સુધીમાં દર વર્ષે 2050 Gt CO₂ ફસાવી શકે છે, એમ આંતરરાષ્ટ્રીય ઊર્જા એજન્સી.

જોકે, સ્કેલિંગ માટે જાહેર સ્વીકૃતિ, વધેલી માળખાગત સુવિધા અને વાજબી કિંમતે ટકાઉ ઊર્જા જરૂરી છે. આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગ સાથે ઉદ્યોગોને ડીકાર્બોનાઇઝ કરવા અને આબોહવા પરિવર્તન ઘટાડવા માટે CCUS આવશ્યક બનશે.

ઉપસંહાર

અંતે, કાર્બન કેપ્ચર એ એક મોટા અભિગમનો આવશ્યક ઘટક છે જેમાં ઊર્જા કાર્યક્ષમતા, નવીનીકરણીય ઊર્જા અને વર્તણૂકીય પરિવર્તનનો પણ સમાવેશ થાય છે; તે કોઈ રામબાણ ઉપાય નથી. તે ચોખ્ખી-શૂન્ય ઉત્સર્જન સુધી પહોંચવાની શક્યતા પ્રદાન કરે છે, જે આબોહવા પરિવર્તનની નકારાત્મક અસરો ઘટાડે છે અને વિશ્વના તાપમાનમાં વધારો મર્યાદિત કરે છે.

વધુમાં, CCUS ની ક્ષમતા ઓછી કરી શકાય તેવા ઉદ્યોગો માટે ડીકાર્બોનાઇઝેશન સાધન તરીકે હોવા છતાં, ઊંચા ખર્ચ, ઊર્જા તીવ્રતા અને સ્ટોરેજ સાઇટ્સની જાહેર સ્વીકૃતિ સહિતના મુદ્દાઓ હજુ પણ અસ્તિત્વમાં છે.

ટેકનોલોજીકલ પ્રગતિ અને નિયમનકારી સહાય દ્વારા તેને અપનાવવામાં પ્રોત્સાહન મળી રહ્યું છે, વિશ્વભરના પ્રોજેક્ટ્સ ઉત્સર્જન ઘટાડવાની તેની ક્ષમતા દર્શાવે છે.

ભલામણો

• શાળાઓ અને જૂથો માટે 12 કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ પ્રોજેક્ટ વિચારો
  .
• કાર્બન સિક્વેસ્ટ્રેશનના 10 પ્રકાર
  .
• કાર્બન સિંક શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે
  .
• કૃત્રિમ કાર્બન સિંક શું છે, તે કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે?
  .
• 3 પર્યાવરણ પર કાર્બન મોનોક્સાઇડની અસરો