动态二氧化碳捕获:从全球排放挑战到通过地质聚合物技术的可持续捕获

科学领域:

• 地质化学和材料科学 材料科学
• 环境工程环境工程
• 气候变化缓解缓解 气候变化缓解

背景情况:

• 人为二氧化碳排放导致全球气温上升,需要有效的减缓策略,如碳捕获和储存 (CCS).
• 传统的CCS技术面临诸多挑战,包括高成本,技术局限性和环境问题.
• 普通波特兰水泥 (OPC) 在CCS应用中对井内注入有局限性.

研究的目的:

• 审查基于飞灰的地质聚合物的潜力,作为二重功能材料,用于二氧化碳捕获和储存 (CCS).
• 评估地质聚合物作为二氧化碳吸附剂和用于地下储存的耐用井凝固材料.
• 将地质聚合物与传统的CCS材料进行比较,并评估其现场规模部署前景.

主要方法:

• 批判性检查最近关于CCS的飞基地质聚合物的研究.
• 对地质聚合物的比较分析与传统的吸附剂 (热质,MOF,氨基溶剂) 和OPC.
• 在CCS条件下评估地质聚合物在二氧化碳捕获 (物理吸收,化学吸收) 和井凝固耐用性方面的性能.

主要成果:

• 基于飞灰的地质聚合物显示出作为有效的二氧化碳吸附剂和耐用井材料的双重功能.
• 地质聚合物表现出优越的热和化学稳定性,与传统吸附剂相比,具有成本效益.
• 地质聚合物显示出替代OPC用于CCS的水井凝固的前景,提供更好的长期完整性和更低的碳排放.

结论:

• 基于飞灰的地质聚合物代表了捕获和储存二氧化碳的有希望的,具有成本效益和可持续的解决方案.
• 地质聚合物可以提高地下二氧化碳储存的长期完整性,同时减轻工业废物.
• 对实地规模部署的进一步研究是有必要的,以充分实现CCS中地质聚合物的潜力.