CARBON CAPTURE AND STORAGE TECHNOLOGIES

Posljedica povećanja upotrebe fosilnih goriva i industrijske proizvodnje u prošlom stoljeću bila je povećanje koncentracije ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi zbog čega je došlo do učinka staklenika i globalnog zatopljenja. Dugoročna rješenja za smanjenje koncentracije CO2 u atmosferi su povećanje udjela alternativnih izvora u proizvodnji električne energije, povećanje učinkovitosti proizvodnje i pretvorbe energije, upotreba alternativnih goriva u energetskim postrojenjima, povećanje učinkovitosti uređaja i drugi načini smanjenja zahtjeva za energijom, kao i upotreba otpadnog CO2 za povrat energije, kao reagensa ili sirovine. Budući da su koncentracije CO2 u atmosferi na alarmantno visokoj razini, osim raznih mjera smanjenja emisija CO2, potrebne su i mjere za njegovo uklanjanje iz atmosfere. Zajednički naziv za sve postupke vezane uz izdvajanje CO2 iz dimnog plina, transport i trajno skladištenje duboko u podzemlju jest Hvatanje i skladištenje ugljika (HSU, eng. Carbon Capture and Storage, CSS). Tri su glavne komponente CCS procesa: hvatanje, transport i skladištenje (zbrinjavanje). One uključuju izdvajanje CO2 od ostalih plinovitih produkata te transportiranje na mjesto pogodno za zbrinjavanje, koje može biti udaljeno od izvora CO2. Sve tri komponente postoje u industrijskoj upotrebi, iako većinom ne u svrhu zbrinjavanja CO2. Potencijalne metode zbrinjavanja uključuju injektiranje u podzemne geološke formacije, injektiranje u dubine oceana ili industrijsko vezivanje u anorganske karbonate. Do sredine 2005. postojala su samo tri komercijalna projekta koja povezuju hvatanje CO2 i geološko zbrinjavanje, a svaki proces izdvoji i uskladišti 1 do 2 Mt CO2 u godini. Treba naglasiti da CCS još nije primijenjen na velike elektrane (npr. 500 MW) na fosilna goriva. S obzirom da je gotovo 80 % svjetske potrošnje energije vezano za fosilna goriva, jasno je zašto postoji veliki interes za CSS sustave i njihov potencijal da smanje CO2 emisije u sljedećih 100 godina, bilo kao mjere redukcija emisija ili kao mjere uklanjanja iz atmosfere.Svi modeli ukazuju na to da će CCS sustavi teško biti primjenjivi u industriji dok god nema eksplicitne politike koja sustavno ograničava emisije stakleničkih plinova u atmosferu. Zato bi svako novo postrojenje na fosilna goriva trebalo biti projektirano tako da se može implementirati tehnologija za hvatanje i skladištenje CO2. U ovom radu dan je pregled CCS procesa u komercijalnoj primjeni, procesa u uznapredovaloj fazi istraživanja ili fazi pilot postrojenja, te procesa u fazi laboratorijskog ili teorijskog istraživanja.Increased use of fossil fuels and industrial production during the last century resulted in an increase of carbon dioxide (CO2) concentration in the atmosphere and caused the greenhouse effect and global warming. Long-term solutions for reducing CO2 concentration in the atmosphere are: increased use of the alternative energy sources regarding electricity production, increase of energy production and conversion efficiency, the use of alternative fuels in power plants, increase of efficiency of devices and other means to reduce energy requirements as well as the use of waste CO2 for energy recovery, as raw material or reagent. Since the concentration of CO2 in the atmosphere is alarmingly high, apart from various measures to reduce CO2 emissions, measures for its removal from the atmosphere are necessary as well. The common name for all procedures related to the separation of CO2 from flue gas, transportation and permanent deep underground storage is Carbon Capture and Storage (CCS). There are three main components of CCS processes: capture, transport and storage (disposal). These include separation of CO2 from other flue gases, and the transportation to the place suitable for storage, which may be remote from the CO2 source. All three procedures are present in industrial practice, although usually not for CCS purpose. Potential disposal methods include injection into underground geological formations, injection into the depths of the ocean or storage via bonding in inorganic carbonates. Until 2005 there were three commercial projects related to CO2 capture and geological disposal, and each process extract and store 1-2 Mt CO2 per year. It should be noted that CCS has not yet been applied to large power plants (i.e. 500 MW) powered by fossil fuels. Given that nearly 80% of world energy consumption is related to fossil fuels, it is clear why there is a great interest in the CSS systems and their potential to reduce CO2 emissions in the next 100 years, either as a measure of emissions reduction or removal from the atmosphere. All models indicate that application of CCS systems in the industry will be difficult as long as there is no explicit policy that systematically limits the emissions of greenhouse gases into the atmosphere. The upcoming legislation regulates that each new power plant should be designed so that the technology for capturing and storing CO2 can be implemented. This paper gives an overview of CCS processes in the commercial application, processes in an advanced stage of research or pilot plant stage, and the processes at the stage of laboratory or theoretical research