De wereldwijde dreiging van aanhoudende klimaatverandering heeft één hoofdoorzaak:koolstof die ondergronds werd begraven in de vorm van fossiele brandstoffen, wordt verwijderd en in de vorm van koolstofdioxide (CO ₂ ). Een veelbelovende aanpak om dit probleem aan te pakken is het afvangen en opslaan van koolstof:technologie gebruiken om CO . op te nemen ₂ uit de atmosfeer om het ondergronds terug te brengen.

In een nieuwe studie gepubliceerd in Broeikasgassen Wetenschap en technologie , onderzoekers van Kyushu University en het National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Japan, onderzochte geologische opslag van laagzuivere CO ₂ gemengd met stikstof (N ₂ ) en zuurstof NO ₂ ), geproduceerd door directe luchtafvang (DAC) met behulp van op membraan gebaseerde technologie.

Veel huidige CO2-afvangprojecten worden uitgevoerd bij gelokaliseerde bronnen met behulp van geconcentreerde CO ₂ uitstoot, zoals kolencentrales, en vereisen intensieve zuiveringsopslag vanwege de aanwezigheid van gevaarlijke verbindingen zoals stikstofoxide en zwaveloxide. Ze hebben ook hoge transportkosten omdat levensvatbare geologische opslaglocaties doorgaans ver verwijderd zijn van de bronnen van CO ₂ . In tegenstelling tot, directe luchtafvang van CO ₂ kan overal worden uitgevoerd, ook op de opslagplaats, en vereist geen intensieve zuivering omdat de onzuiverheden, NEE ₂ en N ₂ , zijn niet gevaarlijk. Daarom, lage zuiverheid CO ₂ kan worden opgevangen en direct in geologische formaties worden geïnjecteerd, althans in theorie.

Begrijpen hoe het resulterende mengsel van CO ₂ , NEE ₂ , en N ₂ gedraagt ​​zich wanneer het wordt geïnjecteerd en opgeslagen in geologische formaties is noodzakelijk voor ondergrondse opslag van laagzuivere CO ₂ van directe luchtvangst kan op grote schaal worden toegepast. Als hoofdauteur van de studie, Professor Takeshi Tsuji, verklaart, "Het is moeilijk om zeer zuivere CO . af te vangen ₂ DAC gebruiken. We hebben moleculair dynamische simulaties uitgevoerd als een voorlopige evaluatie van de opslagefficiëntie van CO ₂ -N ₂ NEE ₂ mengsels bij drie verschillende temperatuur- en drukomstandigheden, overeenkomend met een diepte van 1, 000m, 1, 500m, en 2, 500m bij de Tomakomai CO ₂ opslagplaats in Japan."

Hoewel verder onderzoek nog nodig is, zoals onderzoek naar de chemische reacties van geïnjecteerd NO ₂ en N2 op grote diepte, de resultaten van deze simulaties suggereren dat geologische opslag van CO ₂ -N ₂ NEE ₂ mengsels geproduceerd door directe luchtafvang is zowel milieuvriendelijk als economisch haalbaar.

Volgens professor Tsuji, "Vanwege de alomtegenwoordigheid van omgevingslucht, directe luchtafvang heeft het potentieel om een ​​alomtegenwoordig middel voor het afvangen en opslaan van koolstof te worden dat in veel afgelegen gebieden kan worden geïmplementeerd, zoals woestijnen en offshore-platforms. Dit is belangrijk om zowel de transportkosten te verlagen als de maatschappelijke acceptatie te waarborgen."