Wetenschap
Door afgefakkeld gas te gebruiken voor de koeling, water uit de lucht gehaald kan worden. Krediet:Vaibhav Bahadur
Een van de grootste zoetwaterreservoirs ter wereld is, letterlijk, in de lucht.
Tussen 6 en 18 miljoen gallons zoet water zweeft boven elke vierkante mijl land, druppels in de wolken niet meegerekend. Wetenschappers realiseerden zich dit eeuwen geleden al, maar ze zijn er nooit helemaal achter gekomen hoe ze het water naar de aarde moeten brengen. De inspanning die nodig is om het te condenseren, zou zulke enorme hoeveelheden energie verbruiken dat het altijd de indruk heeft gehad dat het elke poging heeft gedaan om dit water op te vangen en te gebruiken, oneconomisch.
Maar tijdens het bestuderen van dit onderwerp, twee van mijn collega's van de Universiteit van Texas in Austin en ik kwamen met een concept dat misschien wel zou kunnen werken:het gebruik van het aardgas dat anders uit olievelden wordt afgefakkeld om atmosferisch vocht te oogsten.
We hebben het nog niet geprobeerd, maar we geloven dat het de potentie heeft om praktisch en economisch levensvatbaar te zijn, vooral omdat water schaarser en duurder wordt. Bovendien, het laatste onderzoek naar de omvang van methaanlekken van aardgas en de uitstoot van broeikasgassen onderstrepen waarom het belangrijk is om deze technologie een kans te geven.
Laat er water zijn
Hier is hoe het proces zou werken. overtollig gas, die anders verloren zou gaan, zou een motor van een grote koeleenheid kunnen aandrijven. Deze koelkast op industriële schaal zou veel vochtige lucht inslikken, condenseren van dit vocht in water, net zoals de airconditioningsystemen in kantoor- en woongebouwen werken.
De hoeveelheid water die kan worden opgevangen, hangt af van de beschikbare hoeveelheid aardgas, het weer en de efficiëntie van het koelsysteem. We schatten dat voor elke kubieke meter gas, dit proces zal tot 2,3 gallons water opvangen.
Water voor olie
Er zijn veel toepassingen voor dit water, waarvan wij denken dat ze geschikt zijn voor menselijke consumptie, inclusief voedselverwerking, mijnbouw en andere industrieën. Ik zie veel voordelen in deze benadering van olieproductie, wat erg waterintensief is.
Boren naar olie en aardgas met hydraulisch breken, een techniek die gewoonlijk fracking wordt genoemd, neemt veel water in beslag. Gemiddeld, één put heeft er 2,5 miljoen gallons van nodig, dat is genoeg om vier olympische zwembaden te vullen. En er zijn alleen al in de VS meer dan een miljoen van deze bronnen.
Toch bevindt ongeveer de helft van de bronnen van het land zich in uitgedroogde gebieden in Texas en andere zuidelijke staten.
En er zijn wat olievlekken, waaronder de Eagle Ford in Texas, waar waterschaarste het een uitdaging maakt om olie te produceren.
Boorlocaties zijn vaak afgelegen, wat betekent dat frackers water naar putplaten moeten slepen in honderden vrachtwagens die 50 mijl of meer moeten afleggen.
Ik heb berekend dat het aftappen van overtollig gas om water op te vangen een vijfde van het water zou opleveren dat wordt gebruikt voor het fracken van de uitgedroogde Eagle Ford Shale-regio in Zuid-Texas.
Een verspilling van energie
Wereldwijd, ongeveer 4 procent van het aardgas dat wordt gewonnen uit olie- en gasvelden wordt afgefakkeld, en deze praktijk is gebruikelijk in de VS. Tel dit allemaal op, en het schetst een verontrustend beeld van wereldwijd afval en milieuvervuiling.
En we zien geen nadelen voor het milieu om het te proberen.
Het moet warm zijn
Deze techniek zou op veel koude en droge plaatsen niet werken. Het zou het beste werken in gebieden die warm en vochtig zijn, inclusief Texas en andere zuidelijke staten in de VS, Mexico, Venezuela, Midden-Oosten en Afrika het hele jaar door. En het zou ongeveer de helft van het jaar levensvatbaar kunnen zijn in koelere gasproducerende olieplekken zoals Bakken Formation in North Dakota.
interessant, veel regio's met ruime aardgasreserves hebben een eeuwigdurende waterschaarste en heet, vochtige klimaten. Voorbeelden zijn landen in het Midden-Oosten en Afrika, het Amerikaanse zuidwesten, Mexico en Venezuela.
Er zijn eerder pogingen ondernomen om de verspilling van aardgas dat als bijproduct van olieboringen wordt geproduceerd, te stoppen. Maar wanneer olieproducenten hebben geprobeerd de brandstof af te vangen en te verkopen, in plaats van het op te blazen, ze hebben meestal gefaald omdat ze economisch niet levensvatbaar waren.
Ik ben van mening dat deze nieuwe aanpak beter zou werken dan het verplicht stellen of aanmoedigen van het afvangen van aardgas voor ander gebruik, omdat het gemakkelijker te realiseren is. Het lost ook een apart probleem op in een tijd waarin water een steeds waardevoller en schaarser goed wordt.
Er zijn andere pogingen om water in de lucht te condenseren aan de gang. Bijvoorbeeld, tafelmodel atmosferische wateroogsters aangedreven door elektriciteit zijn beschikbaar voor verkoop. Dit idee om het op industriële schaal te doen, daarom, is niet zo vergezocht als het lijkt.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com