Carbon Capture and Storage (CCS) โดย นางสาว พิลาวัณย์ สงวนไชยไผ่วงศ์ 52402625

Outline บทนำ การดักจับ วิธีการดักจับ การกักเก็บ ค่าใช้จ่าย โครงการที่ประสบผลสำเร็จ ผลกระทบ

Carbon Capture and Storage (CCS)

การดักจับ CO2 การดักจับสามารถทำได้ 3 ช่วง ก่อนการเผาไหม้ ระหว่างการเผาไหม้ หลังการเผาไหม้ การดักจับCO2 คือการเอาCO2ออกจากระบบไปเก็บไว้ที่ใดที่หนึ่งโดยไม่ปล่อยให้มันออกสู่บรรยากาศ โดยการดักจับแก๊สCO2 สามารถทำได้ 3 ช่วง 1.ก่อนการเผาไหม้ 2.ระหว่างการเผาไหม้ 3.หลังการเผาไหม้ ซึ่งโดยทั่วไปการดักจับก๊าซ CO2 จะถูกดักจับหลังจากเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้แล้ว

การดักจับ CO2 สามารถทำได้ 4 วิธี ใช้สารเคมีดูดซับหรือละลาย CO2 และปล่อยCO2 ก็ต่อเมื่อได้รับความร้อน ใช้เมนเบรนแยกแก๊ส (ใช้พลังงานน้อยสุด) ลดอุณหภูมิลงเพื่อให้ CO2 ควบแน่นเป็นของเหลว (ใช้พลังงานมากสุด) ใช้สารดูดซับ เช่น ซีโอไลย์ ถ่านกัมมันต์

การกักเก็บ CO2 สามารถเก็บได้ 3 รูปแบบ เก็บในรูปแก๊ส เก็บในรูปของเหลว เก็บในรูปของแข็ง

การกักเก็บ CO2 (ต่อ) การเก็บในรูปแก๊ส เป็นการฉีดแก๊ส CO2ไว้ใต้ดินระดับลึกโดยลึกอย่างน้อย 1 km ซึ่งอาจเป็นบ่อน้ำมัน บ่อแก๊ส การเก็บในรูปแก็ส เป็นการฉีดแก๊สไว้ใต้ดินระดับลึกโดยลึก(อย่างน้อย 1 km) ซึ่งอาจเป็นบ่อน้ำมัน บ่อแก๊ส สำหรับบ่อน้ำมันที่ใกล้หมดแล้วCO2จะช่วยดันน้ำมันขึ้นมา ทำให้สูบได้ง่ายขึ้น โดยที่ IPCC ได้มีการประเมิณว่าหากเก็บในสถานที่ที่เหมาะสมจะทำให้ CO2 เหลืออยู่ในที่เก็บนั้น 99% เมื่อผ่านไป 1000 ปี ที่มา: http://www.americainfra.com/article/carbon-capture-and-storage/[2010]

เก็บในรูปของเหลว การเก็บ CO2 ในรูปของเหลว ในมหาสมุทร ทำได้ 2 แบบ ส่งCO2ไปตามท่อทึกประมาณ 1 km เพื่อทำให้CO2 ละลายไปกับน้ำ หรือส่งไปที่ความลึก 3 km เพื่อให้ CO2 กลายเป็นของเหลวที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ ส่ง CO2 เหลวไปกับเรื่อเพื่อส่งไปยังplatform กลางทะเล หรือนำไปปล่อยกลางทะเลโดยตรง เป็นการทำให้ก๊าซCO2 เป็นของเหลวและส่งไปตามท่อที่วางไปสู่มหาสมุทรที่ความลึก 1-3 km และปล่อยให้ CO2 ละลายในน้ำเพื่อให้ CO2 กลายเป็บของเหลวที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ (แต่วิธีนี้น่าจะเป็นวิธีที่ให้ผลทางด้านลบซะมากกว่าเนื่องจากCO2จะทำให้น้ำทะเลมีฤทธิเป็นกรดมากขึ้น) ที่มา: http://www.powerplantccs.com/ccs/sto/nc/oce/oce.html [2010]

การกักเก็บ CO2 (ต่อ) เก็บในรูบของแข็ง แคลเซียมคาร์บอเนต เป็นการให้ก๊าซ CO2 ทำปฏิกิริยากับโลหะออกไซด์ แล้วได้สารประกอบคาร์บอเนต เป็นการให้ก๊าซ CO2 ทำปฏิกิริยากับโลหะออกไซด์ แล้วได้สารประกอบคาร์บอเนต เช่น แมกนีเซียมออกไซด์ แคลเซียมออกไซด์ โซเดีย,ออกไซด์ (แต่การที่จะทำให้เกิดคาร์บอเนตในอุณหภูมิปกตินั้นจะช้ามาก บางทีจึงต้องให้อุณหภูมิและความดัดที่สูงขึ้นเพื่อให้เกิดเป็นคาร์บอเนตที่เร็วขึ้นการทำแบบนี้จะทำให้ใช้พลังงานเพิ่มากขึ้น) แมกนีเซียมคาร์บอเนต ที่มา: http://crcc.tradeindia.com/Exporters_Suppliers/Exporter14418.213151/Magnesium-Carbonate.htmpl[2010]

ค่าใช้จ่ายในการดักจับและกักเก็บCO2 ไม่มีการประมาณค่าใช้จ่ายที่แน่นอน (แต่มีค่าใช้จ่ายที่สูงมาก) ตัวอย่าง โรงไฟฟ้า FutureGen ในรัฐ Illinois ประเทศสหรัฐอเมริกา มีโครงการจะทำ CCS แต่ต้องพับไปเพราะเงินลงทุนบานปลายจาก 800 ล้านเหรียญ กลายเป็น 1800 ล้านเหรียญ

โครงการ CCS ที่ประสบผลสำเร็จ โครงการ Weyburn-Midale ของบริษัท Dakotaประเทศแคนาดา โครงการ Salah ของบริษัท BP ในแอลจีเลีย โครงการของบริษัทนอร์เว Statoil โครงการCCSที่ประสบผลสำเร็จมีอยู่ 3 โครงการ

Dakota Gasification Company ที่มา: http://www.dakotagas.com/CO2_Capture_and_Storage/index.html

Dakota Gasification Company เจ็ค CCS คือ Weyburn-Midale เป็นโปรเจ็ค CCS 1 ใน 3 ของโลก ที่สำเร็จ โดยเก็บ CO2ในรูปของเหลว โดยใช้เรือขนส่งไปทิ้งที่บ่อน้ำมันเก่ากลางทะเล สามารถดักจับ CO2 ได้ 3 ล้านตันต่อปี ดักจับ CO2 ได้สูงสุดถึง 50% ของปริมาณที่โรงงานปล่อยออกมาในแต่ละวัน ตั้งแต่ปี 2000 โรงงานได้มีการปลดปล่อยแก๊ส CO2 น้อยลง 45% จนถึงปี 2008 สามารถดักจับ CO2 ได้มากกว่า 17 ล้านตัน

Salah Gas Project ที่มา: http://www.insalahco2.com/

Salah Gas Project เป็นบ่อแก๊สธรรมชาติของบริษัท BP ที่ทะเลทรายซาฮารา ประเทศแอลจิเรีย เป็นการดักจับ CO2 จากกระบวนการแยก CO2ออกจาก แก๊สธรรมชาติ โดยทางบริษิทได้อัดแก๊ส CO2 กลับลงไปยังบ่อแก๊ส ธรรมชาติ ซึ่งสามารถดักจับได้ประมาณ 1 ล้านตันต่อปี

Statoil ที่มา: http://www.statoil.com/en/TechnologyInnovation/NewEnergy/Co2Management/Pages/CarbonCapture.aspx

Statoil เขตทะเลทางเหนือของนอร์เวย์ โครงการนี้อยู่ที่บ่อแก๊สธรรมชาติ Sleipner เขตทะเลทางเหนือของนอร์เวย์ เป็นการร่วมทุนกันระหว่าง 3 บริษัทคือ Sonatrach, BP and Statoil (โดยที่โครงการ Salah ของ BP ก็อยู่ในโครงการนี้ด้วย) โดยการดักจับ CO2 จะเหมือนกับโครงการ Salah ซึ่งสามารถดักจับได้ 1 ล้านตันต่อปี

ผลกระทบจาก CCS การรั่วไหลของแก๊สCO2 99% จะรั่วไหลออกมาหมดภายในระยะเวลา 1000 ปี CO2 ที่ถูกเก็บอยู่ใต้ทะเลที่มีความลึก 1000-3000 m จะมีการละลายไปกับน้ำทะเล 30-85% ในระยะเวลา 500 ปี ที่มา:http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_capture_and_storage[2009]

ผลกระทบจากการรั่วไหลของแก๊ส CO2 ในปี 1986 ได้เกิดการรั่วไหลตามธรรมชาติของ CO2 ที่ทะเลสาบ Nyos, Cameroon ทำให้มีผู้เสียชีวิตกว่า 1700 คน ซึ่งการรั่วไหลในครั้งนี้มีการรั่วไหลของ CO2 มากกว่า 1 ล้านลูกบาศก์เมตร

Thank you for your attention

เอกสารอ้างอิง 1. http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_capture_and_storage[29 กันยายน 2553]. 2. http://www.dakotagas.com/CO2_Capture_and_Storage/index.html[29 กันยายน 2553] 3. http://www.insalahco2.com/ [29 กันยายน 2553] 4. http://www.statoil.com/en/TechnologyInnovation/NewEnergy/Co2Management /Pages/CarbonCapture.aspx [29 กันยายน 2553] 5. http://ec.europa.eu/environment/climat/ccs/index_en.htm [30 กันยายน 2553] http://www.vcharkarn.com/vcafe/149287 [30 กันยายน 2553] รุ้งนภา ทองภูล, 2009, Carbon Capture and Storage, ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ(MTEC)

-ปัจจุบันการศึกษาถึงผลกระทบต่อระบบนิเวศน์ขนาดเล็กเมื่อมีการรั่วไหลของ CO2 ยังมีน้อยอยู่ มีการวิจัยพัฒนาระบบกักเก็บแบบถาวรอยู่