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美國麥克公司儀器在CO2溫室氣體貯存中的應(yīng)用

美國麥克儀器 2011-12-30 | 閱讀：1548

能源的需求導(dǎo)致礦物燃料的消耗大大增加了大氣中的溫室氣體濃度。排放氣體的主要成分是二氧化碳。二氧化碳收集不僅僅對(duì)大氣中存在二氧化碳的采集和安全存儲(chǔ)，也包括排放的二氧化碳。自從京都議定書簽署以來，對(duì)燃燒氣體排放問題已經(jīng)得到了極大關(guān)注.

許多與能源相關(guān)的二氧化碳管理辦法，包括低碳能源(例如核能，太陽能，風(fēng)能，地?zé)崮埽蜕镔|(zhì)能)。科學(xué)家們也開始尋求提高能源轉(zhuǎn)換效率的方法，這樣使用較少的礦物燃料就可滿足相同能量輸出需要。然而，盡管有希望，目前這些選擇對(duì)礦物燃料的需求和使用影響相對(duì)較小。礦物燃料繼續(xù)提供世界大部分能源消耗。日益增長(zhǎng)的能源需求，選擇替代能源的落后，全球經(jīng)濟(jì)仍然依賴礦物燃料且其相對(duì)較低的成本和高獲得性，意味著礦物燃料的使用將可能持續(xù)數(shù)十年。因此，目前有很多科研力量致力于尋找有效的方法，降低大氣中和工業(yè)排放的二氧化碳量。

一些研究人員認(rèn)為，將二氧化碳收集在地表深處，可成為安全存儲(chǔ)二氧化碳的長(zhǎng)期解決方案。該方法基本思路為將捕獲的二氧化碳?jí)嚎s成液態(tài)灌注到多孔的深地質(zhì)層，將二氧化碳液體密封在非滲透性的封蓋層下。美國天然氣多年存儲(chǔ)經(jīng)驗(yàn)，通過灌注二氧化碳，原油采收率的提高 (EOR)，煤層氣回收率的提高(ECBM)，和向鹽水地質(zhì)構(gòu)造層注入酸性氣體為支持了這種想法。

盡管在理論上這些地層在存儲(chǔ)人類產(chǎn)生的二氧化碳有潛應(yīng)用，但據(jù)估計(jì)，若要有顯著減少，每年必須收集超過1億公噸二氧化碳。很多影響因素，在決定和全面實(shí)施合適存儲(chǔ)位置之前，必須仔細(xì)研究。例如適當(dāng)?shù)墓こ淘O(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)，地質(zhì)力學(xué)過程需要仔細(xì)考慮。科學(xué)家們需要合適的研究表征方法，以幫助確定作為貯存地點(diǎn)的地質(zhì)資料

自從1962年以來，美國麥克儀器公司的表面積和孔隙度分析儀，成為潛在的二氧化碳封存地點(diǎn)研究所需要的關(guān)鍵測(cè)量分析工具。表面積分析儀和壓汞儀被用來作為必要的工具，來表征地質(zhì)二氧化碳的壓力和溫度條件下的細(xì)粒度沉積巖的密封和流體傳輸性質(zhì)空體積測(cè)量有助于預(yù)測(cè)地層的容量。美國麥克儀器公司的 AutoPore 壓汞儀可用來測(cè)量?jī)?chǔ)層巖內(nèi)部樣品的密封能力和孔吼比。美國麥克儀器公司的ASAP2020比表面和孔隙度分析儀以及壓汞儀的數(shù)據(jù)結(jié)合，可以完善流體傳輸實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)有助于揭示樣品傳輸性質(zhì)和密封效率中的顯著變化同樣也是測(cè)量煤的微孔和介孔分布的理想工具，因此也為ECBM研究的提供有效信息。

美國麥克儀器公司的ASAP 2050 擴(kuò)展壓力吸附儀 和Particulate Systems旗下HPVA-100 高壓容量法物理吸附儀是研究高壓下二氧化碳存儲(chǔ)能力的理想工具。 ASAP 2050可測(cè)量從真空至10 bar的吸附量。HPVA 可達(dá)到100 or 200 bar。 ASAP 2050 和 HPVA 可在真實(shí)條件下評(píng)價(jià)材料。

國際政府在科學(xué)界的幫助下，必須找到一個(gè)方法來消除大氣層中由于礦物燃料炭燒產(chǎn)生的過多的二氧化碳。初步數(shù)據(jù)表明，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)封存二氧化碳是一種有前途的解決辦法。存儲(chǔ)大量的二氧化碳目標(biāo)部分依賴于每個(gè)地層的物理特性的研究數(shù)據(jù)。美國麥克儀器公司的創(chuàng)新的技術(shù)和材料的表征儀器已經(jīng)成為二氧化碳存儲(chǔ)研究重要測(cè)量工具。