कार्बन अवशोषण और भंडारण

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This article is about CO2 ईंधन गैस को औद्योगिक रूप से पृथक कर रहा है. For CO2 को वायुमंडल से हटाना और अलग करना, see कार्बन डाइऑक्साइड निष्कासन.
भूमंडलीय प्रस्तावित (ग्रे बार) बनाम कार्यान्वित (नीली बार) वार्षिक कार्बन डाईऑक्साइड पृथक्करण। 75% से अधिक प्रस्तावित गैस प्रसंस्करण परियोजनाओं को कार्यान्वित किया गया है, अन्य औद्योगिक परियोजनाओं और विद्युत संयंत्र परियोजनाओं के लिए इसी आंकड़े क्रमशः लगभग 60% और 10% हैं।[1]

कार्बन अवशोषण और भंडारण (सीसीएस) वायुमण्डल में प्रवेश करने से पहले गैस, ईधन, कोयले या जैव ईंधन को जलाने के बाद कार्बन डाइऑक्साइड को पृथक करने और भंडारण मे स्थित करने का एक प्रयास है।[2] तकनीक की सफलता दर 50-68% के बीच कार्बन अवशोषण है[3] जबकि इसको 90% या 100% अवशोषण दर की चूषण क्षमता से प्राप्त नही किया जाता है।[4]

सामान्यतः कार्बन डाईऑक्साइड (CO2) को बड़े बिंदु स्रोतों से प्राप्त किया जाता है, जैसे कि रासायनिक संयंत्र या जैव ईंधन विद्युत संयंत्र और फिर एक भूमिगत भूगर्भीय संरचना में संग्रहीत किया जाता है। इसका उद्देश्य जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करने के उद्देश्य से भारी उद्योग कार्बन डाईऑक्साइड की विमोचन को रोकना है।[5] कार्बन डाईऑक्साइड को कई दशकों से भूवैज्ञानिक संरचनाओं में अंतःक्षिप्त किया गया है ताकि ईधन की पुनः प्राप्ति में वृद्धि हो और प्राकृतिक-गैस प्रसंस्करण से अलग किया जा सके, लेकिन गैस या ईधन के जलने पर अधिक उत्सर्जन उत्पन्न करने के लिए इसकी आलोचना की गई है।[6]

कार्बन अवशोषण और उपयोग (सीसीयू) और सीसीएस को कभी-कभी सामूहिक रूप से कार्बन अवशोषण, उपयोजन और अधिग्रहण (सीसीयूएस) के रूप में चर्चा की जाती है। इसका कारण यह है कि सीसीएस एक अपेक्षाकृत कीमती प्रक्रिया है जिससे एक उत्पाद तैयार होता है जो प्रायः अधिक कीमती नही होता है।[7] इसलिए, कार्बन आर्थिक रूप से अधिक मायने रखता है जहां कार्बन की कीमत अपेक्षाकृत अधिक है जैसे कि यूरोप के अधिकांश भागों में[6] या जब एक उपयोजन प्रक्रिया के साथ संबद्ध जाता है, जहां अवशोषण ऑपरेशन की उच्च लागत को प्रतिसंतुलित करने के लिए कम कीमती कार्बन डाईऑक्साइड का उपयोग उच्च मूल्य वाले रसायनों का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है।[8]

कार्बन डाईऑक्साइड विभिन्न प्रकार की प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके, एक प्रत्यक्ष औद्योगिक स्रोत से, जैसे कि सीमेंट भट्ठा से अधिकृत किया जा सकता है अवशोषण (रसायन विज्ञान), अधिशोषण, रासायनिक विपाशन दहन, झिल्ली गैस पृथक्करण या गैस हाइड्रेट सहित।[9][10] As of 2022, भूमंडलीय कार्बन डाईऑक्साइड उत्सर्जन का लगभग 1000 भाग उत्सर्जन सीसीएस द्वारा अवशोषण किया जाता है और अधिकांश परियोजनाएं प्राकृतिक-गैस प्रसंस्करण के लिए होती हैं।[6]: 32 

कार्बन डाईऑक्साइड का भंडारण सघन भूवैज्ञानिक या खनिज कार्बन संरचनाओं के रूप में होता है। पाइरोजेनिक कार्बन अवशोषण और भंडारण (पीवाईसीसीएस) पर भी शोध किया जा रहा है।[11] भूवैज्ञानिक संरचनाओं को वर्तमान में सबसे उदीयमान प्रच्छादन स्थल माना जाता है। यूएस राष्ट्रीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी प्रयोगशाला (एनईटीएल) ने बताया कि उत्तरी अमेरिका के पास वर्तमान उत्पादन दरों पर 900 वर्षों से अधिक मूल्य के कार्बन डाईऑक्साइड के लिए पर्याप्त भंडारण क्षमता है।[12] एक सामान्य समस्या यह है कि पनडुब्बी या भूमिगत भंडारण सुरक्षा के बारे में दीर्घकालिक पूर्वानुमान बहुत कठिन और अनिश्चित हैं और अभी भी यह जोखिम है कि कुछ कार्बन डाईऑक्साइड वायुमंडल में क्षरण हो सकते हैं।[13][14][15] इसके अतिरिक्त, एक हाल के मूल्यांकन में पर्याप्त क्षरण का जोखिम अपेक्षाकृत कम होने का अनुमान लगाया गया है।[16][17][when?]

प्रतिद्वंदियों का कहना है कि कई सीसीएस परियोजनाएं निश्चित किए गए उत्सर्जन कटौती को पूरा करने में विफल रही हैं।[18] इसके अतिरिक्त, प्रतिद्वंदियों का तर्क है कि कार्बन पर अधिशोषण और भंडारण सीमांत उत्सर्जन में कमी के रूप में प्रच्छन्न जीवाश्म ईंधन के अनिश्चितकालीन उपयोग के लिए केवल एक औचित्य है। सबसे प्रसिद्ध विफलताओं में से एक अमेरिकी संघीय सरकार और कोयला ऊर्जा उत्पादन कंपनियों के बीच फ्यूचरजेन कार्यक्रम की साझेदारी है जिसका उद्देश्य "स्वच्छ कोयला" प्रदर्शित करना था, लेकिन कोयले से किसी भी कार्बन-मुक्त विद्युत का उत्पादन करने में कभी सफल नहीं हुआ।

अवशोषण

Main articles: कार्बन डाइऑक्साइड स्क्रबर, प्रत्यक्ष वायु अवशोषण, साफ कोयला, अमीन गैस उपचारण, झिल्ली गैस वियोजन, and धातु-जैविक संरचना

अधिक कार्बन-आधारित ऊर्जा सुविधाओं या प्रमुख कार्बन डाईऑक्साइड उत्सर्जन वाले उद्योगों (जैसे सीमेंट उत्पादन, इस्पात निर्माण[19]) प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण, कृत्रिम पदार्थ ईंधन संयंत्रों और जीवाश्म ईंधन-आधारित हाइड्रोजन उत्पादन जैसे बिंदु स्रोतों पर कार्बन डाईऑक्साइड को पौधों से अधिकृत करना सबसे अधिक लागत प्रभावी है। वायु से कार्बन डाईऑक्साइड निकालना संभव है[20] हालांकि दहन स्रोतों की तुलना में वायु में कार्बन डाईऑक्साइड की कम सांद्रता इंजीनियरिंग को जटिल बनाती है और इसलिए यह प्रक्रिया को और अधिक महंगा बना देती है।[21]

सल्फर और पानी जैसी कार्बन डाईऑक्साइड स्रोतओं में अशुद्धियाँ, उनके चरण व्यवहार पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती हैं और बढ़ी हुई पाइपलाइन अपेक्षाकृत रूप से जंग का एक महत्वपूर्ण जोखिम उत्पन्न कर सकती हैं। ऐसे उदाहरणों में जहां कार्बन डाईऑक्साइड की अशुद्धियाँ सम्मिलित होती हैं विशेष रूप से वायु को अधिकृत करने के साथ, ईंधन गैस को प्रारम्भ में साफ़ करने के लिए एक रसायन पृथक्करण प्रक्रिया की आवश्यकता होती है।[22]

सामान्यतः तीन अलग-अलग पूर्व-दहन, दहन के बाद और ऑक्सीफ्यूल दहन प्रौद्योगिकियां सम्मिलित हैं:

  • दहन के बाद अवशोषण में, जीवाश्म ईंधन के दहन के बाद कार्बन डाईऑक्साइड को पृथक कर दिया जाता है यह वह योजना है जो जीवाश्म ईंधन विद्युत संयंत्रों पर प्रयुक्त होती है। कार्बन डाईऑक्साइड ऊर्जा केन्द्रों या अन्य बिंदु स्रोतों पर ईंधन गैसों से अवशोषण की जाती है। प्रौद्योगिकी को व्यापक रूप से जाता है और वर्तमान में अन्य औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, हालांकि वाणिज्यिक स्तर के केन्द्र में आवश्यकता से छोटे पैमाने पर पोस्ट दहन अवशोषण शोध में सबसे लोकप्रिय है क्योंकि इस परिवर्तन में सीसीएस तकनीक को सम्मिलित करने के लिए जीवाश्म ईंधन विद्युत संयंत्रों को पुनः प्राप्त किया जा सकता है।<रेफ नाम = धातु -ओआरजी में अवशोषण>Sumida, Kenji; Rogow, David L.; Mason, Jarad A.; McDonald, Thomas M.; Bloch, Eric D.; Herm, Zoey R.; Bae, Tae-Hyun; Long, Jeffrey R. (28 December 2011). "CO <सब> 2 धातु -कार्बनिक ढांचे में कैप्चर करें". Chemical Reviews. 112 (2): 724–781. doi:10.1021/cr2003272. PMID 22204561.</ref>
  • पूर्व-दहन की तकनीक उर्वरक, रासायनिक गैसीय ईंधन (H2, CH4) और विद्युत उत्पादन में व्यापक रूप से प्रयुक्त होती है।[23] इन स्थितियों में, जीवाश्म ईंधन आंशिक रूप से ऑक्सीकृत होता है उदाहरण के लिए गैसीकरण में परिणामी सिनगैस (CO और H2) से CO अतिरिक्त भाप (H2O) के साथ प्रतिक्रिया करता है और इसे कार्बन मोनोआक्साइड और H2 में स्थानांतरित कर दिया जाता है। परिणामी कार्बन डाईऑक्साइड को अपेक्षाकृत शुद्ध निष्कासित स्रोत से अधिकृत जा सकता है। H2 का उपयोग ईंधन के रूप में किया जा सकता है दहन से पहले कार्बन डाईऑक्साइड को पृथक कर दिया जाता है। कई प्रकार के लाभ और हानि बनाम पोस्ट दहन अवशोषण प्रयुक्त होते हैं।[24][25] दहन के बाद कार्बन डाईऑक्साइड को पृथक कर दिया जाता है, लेकिन इससे पहले कि ईंधन गैस वायुमंडलीय दबाव में प्रसारित हो जाए, गैस प्रसारण से पहले अवशोषण अर्थात, दाब गैस लगभग सभी औद्योगिक कार्बन डाईऑक्साइड अवशोषण प्रक्रियाओं में मानक है यह उसी पैमाने पर विद्युत संयंत्रों के लिए आवश्यक होती है।[26][27]
  • ऑक्सी-ईंधन दहन में[28] ईंधन को वायु के अतिरिक्त शुद्ध ऑक्सीजन में जलाया जाता है। परिणामी ज्वाला तापमान को पारंपरिक दहन के समय सामान्य स्तरों तक सीमित करने के लिए, ठंडी ईंधन गैस को पुनः से परिचालित किया जाता है और दहन कक्ष में अंत: क्षिप्त किया जाता है। ईंधन गैस में मुख्य रूप से कार्बन डाईऑक्साइड और जल वाष्प होते हैं, जिनमें से उत्तरार्द्ध को ठंडा करके संघनित किया जाता है। परिणाम लगभग शुद्ध कार्बन डाईऑक्साइड स्रोत है। ऑक्सीफ्यूल दहन पर आधारित संयंत्र प्रक्रियाओं को कभी-कभी "शून्य उत्सर्जन" चक्र के रूप में संदर्भित किया जाता है क्योंकि संग्रहीत कार्बन डाईऑक्साइड ईंधन गैस स्रोतों से प्राप्त किया गया भाग नहीं है (जैसा कि पूर्व और बाद के दहन अवशोषण के स्थितियों में होता है) लेकिन ईंधन गैस स्वयं प्रवाहित होती है। कार्बन डाईऑक्साइड का एक निश्चित भाग अनिवार्य रूप से संघनित पानी में समाप्त हो जाता है। शून्य उत्सर्जन के स्तर को प्रमाणिक करने के लिए पानी को उपयुक्त रूप से उपचारित या व्यवस्थित किया जाता है।

पृथक्करण प्रौद्योगिकियां

कार्बन अवशोषण के लिए प्रस्तावित प्रमुख प्रौद्योगिकियां हैं:[9][29][30]

ऐमीन के साथ अवशोषण या कार्बन डाइऑक्साइड रसायन प्रमुख अवशोषण तकनीक है। यह अब तक का एकमात्र कार्बन अवशोषण तकनीक है जिसका उपयोग औद्योगिक रूप से किया गया है।[31] इथेनोलमाइन (एमईए) समाधान, CO2 को अधिकृत करने के लिए अग्रणी ऐमीन की ताप क्षमता 3–4 J/g K के बीच होती है क्योंकि वे अधिकांश मे पानी होते हैं।[32][33] विलायक पुनर्जनन चरण में उच्च ताप क्षमता ऊर्जा दंड को संबद्ध करती है। लगभग दो तिहाई सीसीएस लागत को अवशोषण करने के लिए उत्तरदायी ठहराया जाता है जिससे यह सीसीएस परिनियोजन की सीमा बन जाती है। अवशोषण को ऑप्टिमाइज़ करने से सीसीएस व्यवहार्यता में अपेक्षाकृत वृद्धि होती है क्योंकि सीसीएस के परिवहन और भंडारण चरण परिपक्व होते हैं।[34]

एक वैकल्पिक विधि रासायनिक विपाशन या लूपिंग दहन (सीएलसी) है। विपाशन ठोस ऑक्सीजन वाहक के रूप में धातु ऑक्साइड का उपयोग करता है। धातु ऑक्साइड के कण ठोस, तरल या गैसीय ईंधन के साथ एक द्रवित तल दहन में प्रतिक्रिया करते हैं ठोस धातु के कण और कार्बन डाईऑक्साइड और जल वाष्प का मिश्रण उत्पन्न करते हैं। जल वाष्प संघनित होता है जो शुद्ध कार्बन डाईऑक्साइड छोड़ता है, जिसे बाद में अलग किया जा सकता है। ठोस धातु के कणों को एक अन्य द्रवित तल में परिचालित किया जाता है जहां वे वायु के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और ऊष्मा उत्पन्न करते हैं दहनशील में ऊष्मा वापस प्राप्त करने के लिए धातु ऑक्साइड कणों को पुन: उत्पन्न करते हैं। रासायनिक विपाशन का एक प्रकार कैल्शियम विपाशन है, जो वैकल्पिक कार्बनीकरण और फिर कैल्शियम ऑक्साइड आधारित वाहक के निस्तापन का उपयोग करता है।[35]

2019 के एक अध्ययन में पाया गया कि सीसीएस संयंत्र नवीकरणीय विद्युत की तुलना में कम प्रभावी होते हैं। दोनों उत्पादन विधियों के ऊर्जा निवेश (ईआरओईआई) अनुपात पर वापस की गई विद्युत ऊर्जा का अनुमान लगाया गया था जो उनके परिचालन और आधारिक संरचना की ऊर्जा लागतों के लिए लेखांकन थी। नवीकरणीय विद्युत उत्पादन में पर्याप्त ऊर्जा भंडारण के साथ सौर और पवन ऊर्जा सम्मिलित हैं साथ ही प्रेषण योग्य विद्युत उत्पादन भी सम्मिलित है। इस प्रकार, सीसीएस के साथ जीवाश्म-ईंधन पर मापनीय नवीकरणीय विद्युत और भंडारण को तीव्रता से प्रसारित किया जाता है। अध्ययन में इस बात पर विचार नहीं किया गया कि क्या दोनों विकल्पों को समानांतर रूप में स्वीकृत जा सकता है।[36]

2021 में हाई होप्स ने कार्बन डाईऑक्साइड क्रायोजेनिक रूप से अवशोषण करने के लिए उच्च ऊंचाई वाले गुब्बारों का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया, पहले से ही कम तापमान वाले वायुमंडल को कम करने के लिए हाइड्रोजन का उपयोग करके सूखी बर्फ का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त रूप से पृथ्वी पर वापस कर दिया गया था।[37] अवशोषण परिवर्धित जल गैस परिवर्तन (एसईडब्ल्यूजीएस) तकनीक में ठोस अधिशोषण पर आधारित एक पूर्व-दहन कार्बन अवशोषण प्रक्रिया, एक उच्च दबाव हाइड्रोजन भाप का उत्पादन करने के लिए जल-गैस परिवर्तन प्रतिक्रिया (डब्ल्यूजीएस) के साथ संयुक्त है।[38] उत्पादित कार्बन डाईऑक्साइड दहन को अन्य औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए संग्रहीत या उपयोग किया जा सकता है।[39]

संपीड़न

कार्बन डाईऑक्साइड के अवशोषण के बाद, इसे सामान्यतः एक उच्च तरल में संकुचित किया जाता है। कार्बन डाईऑक्साइड को संकुचित किया जाता है ताकि इसे अधिक आसानी से ले जाया जा सके। अवशोषण स्थिति पर संपीडन किया जाता है। इस प्रक्रिया के लिए अपने स्वयं के ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता होती है। अवशोषण चरण की तरह, परजीवी भार को बढ़ाकर संपीड़न प्राप्त किया जाता है। कार्बन डाईऑक्साइड का संपीड़न एक ऊर्जा सघन प्रक्रिया है जिसमें बहु-स्तरीय जटिल संपीड़न और एक विद्युत-जनित शीतलन प्रक्रिया सम्मिलित होती है।[40]

परिवहन

अत्यधिक दाब वाले कार्बन डाईऑक्साइड के बड़े संस्करणों को पाइपलाइनों के माध्यम से अभिगम्य किया जाता है।

उदाहरण के लिए 2008 में अमेरिका में लगभग 5,800 किमी कार्बन डाईऑक्साइड पाइपलाइनें संचालित हुईं, और नॉर्वे में 160 किमी पाइपलाइन, [41] कार्बन डाईऑक्साइड को ईधन उत्पादन स्थलों तक अभिगमन के लिए उपयोग किया गया था जहां इसे ईधन निकालने के लिए पुराने क्षेत्रों में अन्तः क्षिप्त किया जाता है। इस अंतःक्षेपण को अतिरिक्त ईधन पुनर्प्राप्ति के रूप मे जाना जाता है। गैर-ईधन उत्पादक भूगर्भीय संरचनाओं में दीर्घकालिक भंडारण का परीक्षण करने के लिए पायलट कार्यक्रम विकास में हैं। यूनाइटेड किंगडम में, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के संसदीय कार्यालय ने मुख्य यूके परिवहन के रूप में पाइपलाइनों की परिकल्पना की है।[41]

2021 में, दो कंपनियां, अर्थात् CO2 संचालक उपक्रम और शिखर सम्मेलन कार्बन समाधान मिडवेस्टर्न यूएस के माध्यम से नॉर्थ डकोटा से इलिनोइस तक इथेनॉल कंपनियों को उन स्थानों से संबद्ध करने के लिए पाइपलाइनों की योजना बना रहे थे जहां द्रवीकृत CO2 को सरंध्र शैल में अन्तः क्षिप्त किया जाता है।[42]

अनुक्रम (भंडारण)

Main article: कार्बन पृथक्करण

स्थायी भंडारण के लिए विभिन्न दृष्टिकोणों की कल्पना की गई है। इनमें भूवैज्ञानिक संरचनाओं में गैसीय भंडारण (लवण संरचनाओं और निष्कासित गैस क्षेत्रों सहित) और स्थिर कार्बन का उत्पादन करने के लिए धातु ऑक्साइड के साथ कार्बन डाईऑक्साइड की प्रतिक्रिया द्वारा ठोस भंडारण सम्मिलित होती है।

भूवैज्ञानिक भंडारण

भू-पृथक्करण, भूमिगत भूवैज्ञानिक संरचनाओं में सामान्यतः अतिक्रांतिक कार्बन डाईऑक्साइड को अन्तः क्षिप्त करना सम्मिलित होता है। विकल्प के रूप में ईधन क्षेत्र, गैस क्षेत्र, लवणीय निर्माण, अखाद्य कोयला सीम और लवण से भरे बेवर्ष्ट संरचनाओं का सुझाव दिया गया है। आणविक स्तर पर, कार्बन डाइऑक्साइड निर्माण के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करने के लिए दिखाया गया है जहां इसे अन्तः क्षिप्त किया गया है।[43] भौतिक (जैसे, अत्यधिक अभेद्य कैप्रोक) और भू-रासायनिक विपाशन तंत्र कार्बन डाईऑक्साइड को सतह पर जाने से स्थगित करते हैं।[44] और अखनीय कोयला सीम का उपयोग किया जा सकता है क्योंकि कार्बन डाईऑक्साइड अणु कोयले की सतह से संबद्ध होते हैं। तकनीकी व्यवहार्यता कोयला तल की पारगम्यता पर निर्भर करती है। अवशोषण की प्रक्रिया में कोयला पहले से अवशोषित मीथेन को छोड़ता है और मीथेन को पुनः प्राप्त किया जा सकता है मीथेन कर लागत के एक भाग को प्रतिसंतुलित कर सकता है हालांकि परिणामी मीथेन को जलाने से, कार्बन डाईऑक्साइड के एक और स्रोत उत्पन्न होता है जिसको सामान्यतः पृथक किया जा सकता है।[citation needed]

लवणीय संरचनाओं में खनिज युक्त लवण होते हैं और अभी तक मनुष्यों को लाभदायक नही हैं। कुछ स्थितियों में, कभी-कभी रासायनिक अपशिष्ट पदार्थ के भंडारण के लिए लवण जलवाही स्तर का उपयोग किया जाता है। लवण जलवाही स्तर का मुख्य लाभ उनकी बड़ी संभावित भंडारण मात्रा और उनकी सर्वव्यापकता है। लवण जलभृतों का प्रमुख हानि यह है कि उनके विषय में अपेक्षाकृत कम जानकारी होती है। भंडारण की कीमत को स्वीकृत करने के लिए, भूभौतिकीय अन्वेषण सीमित हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप जलभृत संरचना के बारे में बड़ी अनिश्चितता हो सकती है। ईधन क्षेत्रों या कोयले के तलों में भंडारण के विपरीत, कोई अन्य उत्पाद भंडारण लागत को प्रतिसंतुलित नहीं करता है। विपाशन तंत्र जैसे संरचनात्मक विपाशन, अवशिष्ट विपाशन, घुलनशीलता विपाशन और खनिज विपाशन कार्बन डाईऑक्साइड को भूमिगत करके स्थिर कर सकते हैं और क्षरण जोखिम को कम कर सकते हैं।[44][45]

परिवर्धित पुनर्प्राप्त ईधन

कार्बन डाईऑक्साइड कभी-कभी एक ईधन क्षेत्र में एक परिवर्धित पुनः प्राप्ति ईधन तकनीक के रूप में अन्तः क्षिप्त किया जाता है[46] क्योंकि यह कार्बन न्यूट्रल नहीं है। इसीलिए ईधन के जलने पर कार्बन डाईऑक्साइड गैस प्राप्त होती है।[47]

शैवाल/जीवाणु

कार्बन डाईऑक्साइड की शारीरिक रूप से शैवाल या जीवाणु से आपूर्ति की जा सकती है जो कार्बन डाईऑक्साइड को नीचा दिखा सकती है। अंततः इस कार्बन डाईऑक्साइड का उपयोग जीवाणु क्लोस्ट्रीडियम थर्मोसेलम का दोहन करने के लिए किया जाता है।[48][49]

खनिज भंडारण / खनिज कार्बनीकरण

Main article: कार्बन_पृथक्करण § खनिज_कार्बनीकरण

कार्बन डाईऑक्साइड, धातु ऑक्साइड के साथ एक्ज़ोथिर्मिक रूप से प्रतिक्रिया करता है जो स्थिर कार्बन (जैसे केल्साइट, मैग्नेसाइट) का उत्पादन करता है। यह प्रक्रिया (कार्बन डाईऑक्साइड-से-पत्थर) स्वाभाविक रूप से वर्षों की अवधि में होती है और बहुत अधिक सतह चूना पत्थर के लिए उत्तरदायी है। ओलिविन एक ऐसा धातु ऑक्साइड है।[50][self-published source?] जो धातु ऑक्साइड में समृद्ध चट्टानें और कार्बन डाईऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करती हैं, जैसे कि बेवर्ष्ट में निहित मैग्नीशियम ऑक्साइडऔर कैल्शियम ऑक्साइड कार्बन-डाइऑक्साइड खनिज प्राप्त करने के लिए एक व्यवहार्य साधन के रूप में सिद्ध हुई हैं। भंडारण।[51][52] प्रतिक्रिया दर सिद्धांत रूप में एक उत्प्रेरक[53] या बढ़ते तापमान[dubious – discuss], दबावों या खनिज पूर्व उपचार द्वारा त्वरित किया जा सकता है, हालांकि इस विधि के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता हो सकती है। आईपीसीसी का अनुमान है कि खनिज भंडारण का उपयोग करने वाले सीसीएस से लैस एक विद्युत संयंत्र को बिना एक की तुलना में 60-180% अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।[54] तथा सैद्धांतिक रूप से, क्रस्टल खनिज द्रव्यमान का 22% तक का भाग कार्बन बनाने में सक्षम होता है।[55][56][57]

भूपर्पटी के चयनित धातु आक्साइड
मिट्टी के ऑक्साइड पर्पटी का प्रतिशत कार्बन तापीय धारिता परिवर्तन (kJ/mol)
CaO 4.90 CaCO3 −179
MgO 4.36 MgCO3 −118
Na2O 3.55 Na2CO3 −322
FeO 3.52 FeCO3 −85
K2O 2.80 K2CO3 −393.5
Fe2O3 2.63 FeCO3 112
सभी आक्साइड 21.76 सभी कार्बन

लागत

लागत सीसीएस को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। आर्थिक रूप से अनुकूल मानी जाने वाली परियोजनाओ के लिए सीसीएस की लागत, साथ ही कोई भी सब्सिडी, कार्बन डाईऑक्साइड के उत्सर्जन की अपेक्षित लागत से कम होनी चाहिए।

सीसीएस प्रौद्योगिकी से विद्युत केंद्र द्वारा उत्पादित ऊर्जा के 10 से 40 प्रतिशत के बीच उपयोग करने की अपेक्षा है।[58][59] सीसीएस के लिए ऊर्जा को ऊर्जा दंड के रूप मे जाना जाता है। यह अनुमान लगाया गया है कि लगभग 60% जुर्माना अवशोषण प्रक्रिया से उत्पन्न होता है जो 30% कार्बन डाईऑक्साइड के संपीड़न से प्राप्त होता है जबकि शेष 10% पंप और पंखे से प्राप्त होता है।[60] सीसीएस वाले संयंत्र की ईंधन आवश्यकता को लगभग 15% (गैस संयंत्र) विस्तारित करता है।[54] इस अतिरिक्त ईंधन की लागत के साथ ही भंडारण और अन्य प्रणाली की लागत सीसीएस के साथ एक विद्युत संयंत्र से ऊर्जा की लागत में 30-60% की वृद्धि का अनुमान है।

सीसीएस इकाइयों का निर्माण पूंजी प्रकृष्ट होता है। बड़े पैमाने पर सीसीएस प्रदर्शन परियोजना की अतिरिक्त लागत परियोजना के जीवनकाल में प्रति परियोजना €0.5-1.1 बिलियन होने का अनुमान है। अन्य अनुप्रयोग संभव हैं। 21वीं सदी के प्रारम्भ में कोयले से सक्रिय होने वाले संयंत्रों के लिए सीसीएस परीक्षण चीन सहित[61] अधिकांश देशों में आर्थिक रूप से अव्यवहार्य थे[62] क्योंकि 2020 में ईधन की कीमतों में कमी के साथ बढ़ा हुआ ईधन पुनः प्राप्ति से आय कर प्रेसित हो गया था।[63] औद्योगिक सीसीएस को व्यवहार्य बनाने के लिए कम से कम 100 यूरो प्रति टन कार्बन टैरिफ के साथ कार्बन डाईऑक्साइड के कार्बन मूल्य की आवश्यकता होने का अनुमान है,[64] [65] लेकिन 2022 के मध्य तक, ईयू भत्ता कभी भी उस कीमत तक नहीं प्राप्त हुआ और कार्बन सीमा समायोजन तंत्र अभी तक प्रयुक्त नहीं किया गया था।[66] हालांकि छोटे मॉड्यूल बनाने वाली एक कंपनी का दावा है कि वह 2022 तक बड़े पैमाने पर उत्पादन करके उस कीमत से अपेक्षाकृत नीचे आ सकती है।[67]

2010 के अंत में यूके सरकार के अनुमानों के अनुसार, कार्बन अवशोषण (भंडारण के बिना) 2025 तक गैस से सक्रिय होने वाले विद्युत संयंत्र से विद्युत की लागत में 7 जीबीपी प्रतिमेगावाट प्रयुक्त करने का अनुमान है हालाँकि अधिकांश कार्बन डाईऑक्साइड को एकत्र करने की आवश्यकता होती है। गैस या जैव ईंधन उत्पन्न विद्युत की लागत में कुल वृद्धि लगभग 50% होती है।[68]

व्यापार प्रतिदर्श

औद्योगिक कार्बन अवशोषण के लिए संभावित व्यावसायिक प्रतिदर्श में सम्मिलित हैं:[69]

  • अंतर के लिए अनुबंध सीएफडीसी कार्बन डाईऑक्साइड प्रमाणपत्र प्रभावित मूल्य
  • लागत आधिक्य प्रारम्भिक नियुक्ति
  • विनियमित संपत्ति आधार (आरएबी)
  • सीसीएस के लिए व्यापार योग्य कर
  • व्यापार योग्य सीसीएस प्रमाणपत्र और दायित्व
  • कम कार्बन बाजार का निर्माण

सरकारों ने सीसीएस प्रदर्शन परियोजनाओं के लिए विभिन्न प्रकार की धनराशि प्रदान की है, जिसमें कर समंजन, आवंटन और अनुदान सम्मिलित हैं।[70]

स्वच्छ विकास तंत्र

क्योटो प्रोटोकोल के स्वच्छ विकास तंत्र के माध्यम से एक विकल्प हो सकता है। 2010 में सीओपी-16 में, वैज्ञानिक और तकनीकी सलाह के लिए सहायक निकाय ने अपने तैंतीसवें सत्र में, स्वच्छ विकास तंत्र परियोजना गतिविधियों में भूवैज्ञानिक संरचनाओं में सीसीएस को सम्मिलित करने की सिफारिश करते हुए एक ड्राफ्ट दस्तावेज़ प्रारम्भ किया।[71] डरबन में सीओपी-17 में, एक अंतिम समझौता किया गया था जिससे सीसीएस परियोजनाओं को स्वच्छ विकास तंत्र के माध्यम से समर्थन प्राप्त करने में सहायता प्राप्त हुई।[72]

पर्यावरणीय प्रभाव

क्षारीय विलायक

कार्बन डाईऑक्साइड अवशोषक में कम तापमान पर क्षारीय विलायक के साथ अवशोषण कर लिया जा सकता है और एक विकार में उच्च तापमान पर कार्बन डाईऑक्साइड प्रारम्भ किया जा सकता है। प्रशीतित अमोनिया सीसीएस संयंत्र अमोनिया उत्सर्जित करते हैं। "क्रियाशील अमोनिया" कम अमोनिया का उत्सर्जन करता है, लेकिन ऐमीन द्वितीयक ऐमीन बना सकते हैं जो नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के साथ एक स्थित समीकरण द्वारा वाष्पशील नाइट्रोसामाइन[73] का उत्सर्जन करते हैं, जो किसी भी ईंधन गैस में उपस्थित होते है। कम से कम वाष्प दबाव वाले वैकल्पिक ऐमीन इन उत्सर्जनों से बच सकते हैं। यद्यपि, व्यावहारिक रूप से संयंत्र से शेष सल्फर डाइऑक्साइड का 100% धूल/राख के साथ, ईंधन गैस से धुल जाता है।

प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण और पुनः प्राप्ति ईधन

ऊर्जा अर्थशास्त्र और वित्तीय विश्लेषण संस्थान ने अपने उत्पादों के उपयोग से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन की समाचार प्रेषण नहीं करने के लिए कंपनियों की आलोचना की है।[6]: 33  प्राकृतिक-गैस प्रसंस्करण से कार्बन डाईऑक्साइड का उपयोग प्रायः ईओआर के लिए किया जाता है।[6] यह सुझाव दिया गया है कि पुनः प्राप्ति ईधन को केवल एंथ्रोपोजेनिक कार्बन डाईऑक्साइड का उपयोग करने की स्वीकृति दी जाती है और कार्बन ऋणात्मक होने पर केवल कर समंजन जैसे वित्तीय प्रोत्साहन प्राप्त करना चाहिए, जो सामान्यतः केवल एक परियोजना के प्रारम्भी वर्षों में होता है।[74]

गैस और कोयला से चलने वाले विद्युत संयंत्र

यद्यपि जीवाश्म ईंधन विद्युत संयंत्रों द्वारा उत्सर्जित भूमंडलीय कुल कार्बन डाईऑक्साइड बहुत बड़ा है, कोयला संयंत्र ईंधन गैस में सामान्यतः केवल 10-14% कार्बन डाईऑक्साइड होता है और गैस ऊर्जा संयंत्र केवल 4-5% कार्बन डाईऑक्साइड होते हैं।[6]: 37  प्रति टन CO2 की लागत बढ़ जाती है क्योंकि क्षमता कारक घटता है उदाहरण के लिए केवल उच्चतम मांग के समय या आपातकालीन विद्युत प्रणाली स्थिति में संयंत्र कम उपयोग किया जाता है।[6]: 42 

प्राकृतिक गैस संयुक्त चक्र (एनजीसीसी) संयंत्रों के लिए सीसीएस से प्राप्त होने वाली अतिरिक्त ऊर्जा आवश्यकताएं 11 से 22% तक होती हैं।[75] गैस निष्कर्षण से उत्पन्न होने वाले ईंधन का उपयोग और पर्यावरणीय समस्याएं (जैसे, मीथेन उत्सर्जन) तदनुसार बढ़ती हैं। दहन के समय उत्पादित नाइट्रोजन ऑक्साइड के लिए चयनात्मक उत्प्रेरक कमी प्रणाली से लैस पौधे[76] आनुपातिक रूप से अधिक मात्रा में अमोनिया की आवश्यकता होती है।

2020 के एक अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि कोयले से चलने वाले संयंत्रों में गैस से चलने वाले संयंत्रों की तुलना में अर्ध सीसीएस स्थापित किया जा सकता है: ये मुख्य रूप से चीन और भारत में होंगे।[77] हालांकि 2022 के एक अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि यह चीन में कोयला ऊर्जा के लिए बहुत कीमती हो सकता है।[78]

उच्च क्रिटिकल चूर्णित कोयला (पीसी) संयंत्रों के लिए सीसीएस की ऊर्जा आवश्यकताएं 24 से 40% तक होती हैं, जबकि कोयला आधारित गैसीकरण संयुक्त चक्र (आईजीसीसी) प्रणालियों के लिए यह 14-25% होती है।[75] कोयला निष्कर्षण से उत्पन्न होने वाली ईंधन का उपयोग और पर्यावरणीय समस्याएं तदनुसार बढ़ती हैं। सल्फर डाइऑक्साइड नियंत्रण के लिए विगंधकन (एफजीडी) प्रणाली से लैस पौधों को आनुपातिक रूप से अधिक मात्रा में चूना पत्थर की आवश्यकता होती है और दहन के समय उत्पादित नाइट्रोजन ऑक्साइड के लिए चयनात्मक उत्प्रेरक कमी प्रणालियों से लैस प्रणाली को आनुपातिक रूप से अधिक मात्रा में अमोनिया की आवश्यकता होती है। As of 2022 सीमा बांध ऊर्जा केन्द्र एकमात्र कोयला से चलने वाला ऊर्जा केन्द्र है जो दहन के बाद सीसीएस का उपयोग करता है।[6]: 42 

क्षरण

दीर्घकालिक अवधारण

आईपीसीसी का अनुमान है कि उपयुक्त रूप से प्रबंधित स्थानो पर क्षरण के जोखिम वर्तमान हाइड्रोकार्बन गतिविधि से जुड़े लोगों के बराबर हैं। यह अनुशंसा करता है कि होने वाले क्षरण की मात्रा की सीमा तय की जाए।[79] हालांकि, अनुभव की कमी को देखते हुए इस खोज का विरोध किया जाता है।[80][81] कार्बन डाईऑक्साइड लाखों वर्षों तक प्रतिबंधित रह सकती है और हालांकि कुछ क्षरण हो सकता है, उपयुक्त भंडारण स्थलों के 1000 से अधिक वर्षों तक 99% से अधिक बनाए रखने की संभावना है।[82]

खनिज भंडारण को किसी भी क्षरण जोखिम को प्रस्तुत करने के रूप में नहीं माना जाता है।[83]

नॉर्वे का स्लिपर गैस क्षेत्र सबसे पुरानी औद्योगिक पैमाने पर अवधारण परियोजना है। दस वर्षों के संचालन के बाद किए गए एक पर्यावरणीय मूल्यांकन ने निष्कर्ष निकाला कि भूगर्भीय स्थायी भूवैज्ञानिक भंडारण विधि का सबसे निश्चित रूप था।

उपलब्ध भूवैज्ञानिक जानकारी उत्सिरा गठन के तर्क के बाद प्रमुख विवर्तनिक घटनाओं की अनुपस्थिति को दर्शाता है। इसका तात्पर्य यह है कि भूवैज्ञानिक वायुमंडल विवर्तनिक रूप से स्थिर है और CO2 के लिए उपयुक्त भंडारण स्थान है घुलनशीलता ट्रैपिंग भूवैज्ञानिक भंडारण का सबसे स्थायी और सुरक्षित रूप है।[84]

मार्च 2009 में स्टेटोइलहाइड्रो ने 10 से अधिक वर्षों के संचालन के बाद निर्माण में CO2 के धीमे प्रसार का दस्तावेजीकरण करते हुए एक अध्ययन प्रारम्भ किया।[85]

वायुमंडल में गैस क्षरण को वायुमंडलीय गैस के संरक्षण के माध्यम से पता लगाया जा सकता है और एड़ी सहप्रसरण प्रवाह माप के माध्यम से इसकी मात्रा निर्धारित की जा सकती है।[86][87][88]

आकस्मिक क्षरण जोखिम

संचरण पाइपलाइन फट सकती हैं। पाइपलाइनों को दूर से नियंत्रित वाल्वों के साथ प्रयुक्त किया जा सकता है जो निष्कासन की मात्रा को एक पाइप परिच्छेद तक सीमित कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, 8 किमी लंबा 19" का एक खंडित पाइपलाइन खंड लगभग 3–4 मिनट में अपना 1,300 टन प्रारम्भ कर सकता है।[89] भंडारण स्थल पर, अंतःक्षेपण पाइप को प्रवाह के विरुद्ध पाइपलाइन क्षति की स्थिति में जलाशय से अनियंत्रित निष्कासन को स्थगित करने के लिए गैर वापसी वाल्व के साथ प्रयुक्त किया जा सकता है।

बड़े पैमाने पर निष्कासन से श्वासावरोध का जोखिम होता है। 1953 में मेन्ज़ेंग्राबेन खनन दुर्घटना में, कई हज़ार टन छोड़ा गया था और 300 मीटर दूर एक व्यक्ति का दम घुट गया था।[89] एक बड़े भंडारण में CO2 औद्योगिक अग्नि दमन प्रणाली की कमी ने 50टी CO2 प्रारम्भ किया। जिसके बाद 14 लोग पास की सार्वजनिक सड़क पर गिर गए। [89] दिसंबर 2008 में बर्केल और रोडेनरीज घटना में एक पुल के नीचे एक पाइप लाइन से सामान्य क्षरण से वहां शरण लेने वाली कुछ बत्तखों की मृत्यु हो गई थी।[90]

संरक्षण

संरक्षण पर्याप्त चेतावनी के साथ क्षरण का पता लगाने की स्वीकृति देती है ताकि लुप्त हुई राशि को कम किया जा सके और क्षरण के आकार को निर्धारित किया जा सके। यह संरक्षण की सतह और उपसतह दोनों स्तरों पर की जा सकती है।[91]

उपसतह

उपसतह संरक्षण प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से जलाशय की स्थिति को नियंत्रित कर सकती है। एक प्रत्यक्ष विधि में एक प्रतिदर्श एकत्र करने के लिए पर्याप्त खनन सम्मिलित होता है। चट्टान के भौतिक गुणों के कारण यह खनन कीमती हो सकता है। यह केवल एक विशिष्ट स्थान पर आँकड़ा भी प्रदान करता है।

एक अप्रत्यक्ष विधि जलाशय में ध्वनि या विद्युत चुम्बकीय तरंगों को स्थानांतरित करती है जो व्याख्या के लिए वापस दर्शाती है। यह दृष्टिकोण बहुत बड़े क्षेत्र पर आँकड़ा प्रदान करता है हालांकि कम शुद्धता के साथ प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष संरक्षण दोनों को रुक-रुक कर या निरंतर किया जा सकता है।[91]

भूकंपीय

भूकंपीय संरक्षण एक प्रकार का अप्रत्यक्ष संरक्षण है। यह एक भूकंपीय वाइब्रेटर का उपयोग करके सतह पर या अच्छी तरह से एक घूर्णन असंतुलन का उपयोग करके कुएं के अंदर भूकंपीय तरंगें बनाकर किया जाता है। ये तरंगें भूवैज्ञानिक परतों के माध्यम से प्रसारित होती हैं और सतह पर या वेध छिद्र में रखे भूकंपीय सेंसर द्वारा रिकॉर्ड किए गए पैटर्न बनाते हुए वापस प्रतिबिंबित होती हैं। [92] यह कार्बन डाईऑक्साइड प्लूम के प्रवेश मार्गों की पहचान कर सकती है।[93]

भूवैज्ञानिक प्रच्छादन की भूकंपीय संरक्षण के उदाहरण स्लीपनर प्रच्छादन परियोजना, फ्रियो कार्बन डाईऑक्साइड अंतःक्षेपण परीक्षण और कार्बन डाईऑक्साइड सीआरसी ओटवे परियोजना हैं।[94] भूकंपीय संरक्षण किसी दिए गए क्षेत्र में कार्बन डाईऑक्साइड की उपस्थिति की पुष्टि कर सकती है और इसके पार्श्व वितरण को मैप कर सकती है, लेकिन यह एकाग्रता के प्रति संवेदनशील नहीं होती हैं।

अन्वेषक

रेडियोधर्मी या कैडमियम घटकों का उपयोग करने वाले कार्बनिक रासायनिक अन्वेषक का उपयोग सीसीएस परियोजना में अंतःक्षेपण चरण के समय किया जा सकता है, जहाँ कार्बन डाईऑक्साइड को ईओआर दाब समर्थन या भंडारण के लिए सम्मिलित ईधन या गैस क्षेत्र में अन्तः क्षिप्त किया जाता है। अनुरेखक और कार्यप्रणाली कार्बन डाईऑक्साइड के साथ संगत हैं और एक ही समय में कार्बन डाईऑक्साइड या उप-सतह में उपस्थित अन्य अणुओं से अद्वितीय और अलग-अलग हैं। अनुरेखक के लिए एक अत्यधिक पहचान क्षमता के साथ प्रयोगशाला पद्धति का उपयोग करते हुए, उत्पादक कुओं में नियमित प्रतिदर्श यह पता लगाएंगे कि क्या अन्तः क्षिप्त किया गया कार्बन डाईऑक्साइड अंतःक्षेपण बिंदु से उत्पादक कुएं में चला गया है। इसलिए, बड़े पैमाने पर उपसतह प्रवाह पैटर्न के संरक्षण के लिए एक छोटी अनुरेखक राशि पर्याप्त होती है। इस कारण से, सीसीएस परियोजनाओं में कार्बन डाईऑक्साइड की स्थिति और संभावित गतिविधियों की संरक्षण के लिए अन्वेषक पद्धति अच्छी तरह से अनुकूल है। इसलिए अन्वेषक सीसीएस परियोजनाओं में एक आश्वासन के रूप में कार्य करके सहायता कर सकते हैं कि कार्बन डाईऑक्साइड वांछित स्थान उप-सतह में समाहित है। अतीत में, इस तकनीक का उपयोग अल्जीरिया[95] नीदरलैंड्स [96] और नॉर्वे (स्नोहविट) में सीसीएस परियोजनाओं में अनुप्रयोगों के संरक्षण और अध्ययन के लिए किया गया है।

सतह

भंवर सहप्रसरण एक सतह संरक्षण तकनीक है जो जमीन की सतह से कार्बन डाईऑक्साइड के प्रवाह को मापती है। इसमें एनीमोमीटर का उपयोग करके कार्बन डाईऑक्साइड सांद्रता के साथ-साथ ऊर्ध्वाधर वायु वेगों को मापना सम्मिलित होता है।[97] यह ऊर्ध्वाधर कार्बन डाईऑक्साइड प्रवाह का माप प्रदान करता है। प्राकृतिक कार्बन चक्र, जैसे प्रकाश संश्लेषण और पौधों की श्वसन के लिए लेखांकन के बाद एड़ी सहप्रसरण टावर संभावित रूप से क्षरण का पता लगा सकते हैं। भंवर सहप्रसरण तकनीक का एक उदाहरण शैलो प्रकाशित परीक्षण है।[98] इसी तरह का एक और तरीका अवस्था संरक्षण के लिए संचय कक्षों का उपयोग करना है। इन कक्षों को एक गैस विश्लेषक से संबद्ध प्रवेशिक और आउटलेट प्रवाह स्रोत के साथ जमीन पर स्थगित कर दिया जाता है।[91] वे ऊर्ध्वाधर प्रवाह को भी मापते हैं। एक बड़ी स्थिति के संरक्षण के लिए कक्षों के नेटवर्क की आवश्यकता होती है।

इंसार

इंसार संरक्षण में एक उपग्रह सम्मिलित होता है जो पृथ्वी की सतह पर संकेत को भेजता है जहां यह उपग्रह के अभिग्राही को वापस परिलक्षित करता है। इस प्रकार उपग्रह उस बिंदु तक की दूरी को मापने में सक्षम होता है।[99] भूगर्भीय स्थलों की गहरी उपपरतों में कार्बन डाईऑक्साइड अंतःक्षेपण उच्च दाब बनाता है। ये परतें अपने ऊपर और नीचे की परतों को प्रभावित करती हैं, सतह के परिदृश्य को परिवर्तित कर देती हैं। संग्रहीत कार्बन डाईऑक्साइड के क्षेत्रों में, उच्च दाबो के कारण जमीन की सतह प्रायः ऊपर उठ जाती है। ये परिवर्तन उपग्रह से दूरी में मापने योग्य परिवर्तन के अनुरूप होते हैं।[99]

कार्बन अवशोषण और उपयोग (सीसीयू)

कार्बन अवशोषण और उपयोग (सीसीयू) आगे के उपयोग के लिए पुनर्नवीनीकरण की जाने वाली कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) को अवशोषण करने की प्रक्रिया है कार्बन पर अवशोषण और उपयोग प्रमुख स्थिर (औद्योगिक) उत्सर्जकों से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को महत्वपूर्ण रूप से कम करने की भूमंडलीय चुनौती का जवाब दे सकता है। सीसीयू कार्बन अवशोषण और भंडारण (सीसीएस) से भिन्न है जिसमें सीसीयू कार्बन डाइऑक्साइड के स्थायी भूवैज्ञानिक भंडारण का लक्ष्य नहीं रखता है और न ही इसका परिणाम है। इसके अतिरिक्त, सीसीयू का उद्देश्य अवशोषण किए गए कार्बन डाइऑक्साइड को अधिक मूल्यवान पदार्थों या उत्पादों में परिवर्तित करना है जैसे प्लास्टिक, कंक्रीट या जैव ईंधन उत्पादन प्रक्रियाओं की कार्बन तटस्थता को बनाए रखते है।

अवशोषण किए गए कार्बन डाईऑक्साइड को कई उत्पादों में परिवर्तित किया जा सकता है एक समूह एल्कोहल जैसे जैव ईंधन के रूप में उपयोग करने के लिए मेथनॉल और ऊर्जा के अन्य वैकल्पिक और नवीकरणीय स्रोत हैं। अन्य वाणिज्यिक उत्पादों में विभिन्न रासायनिक संश्लेषण के लिए प्लास्टिक, कंक्रीट और अभिकारक सम्मिलित होते हैं।

हालांकि सीसीयू का परिणाम वायुमंडल में शुद्ध कार्बन सकारात्मक नहीं होता है फिर भी कई महत्वपूर्ण बातों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। क्योंकि कार्बन डाईऑक्साइड कार्बन निर्माण उत्पादों का एक ऊष्मागतिक रूप से स्थिर रूप है, जो ऊर्जा गहन है। सीसीयू में निवेश करने से पहले उत्पाद बनाने के लिए अन्य कच्चे माल की उपलब्धता पर भी विचार किया जाना चाहिए।

सीसीयू की लाभप्रदता आंशिक रूप से कार्बन डाईऑक्साइड के कार्बन मूल्य पर वायुमंडल में प्रयुक्त होने पर निर्भर करती है।

सामाजिक स्वीकृति

कई अध्ययनों से संकेत मिलता है कि जोखिम और लाभ धारणा सामाजिक स्वीकृति के सबसे आवश्यक घटक हैं।[100]

जोखिम धारणा अधिकांश इसके संचालन से जोखिम के संदर्भ में सुरक्षा के विवादों पर चिंताओं से संबंधित है और कार्बन डाईऑक्साइड क्षरण की संभावना है जो समुदायों, वस्तुओं और आधारिक संरचनाओ के आसपास के वायुमंडल को जोखिम में डाल सकती है।[101] जो अन्य कथित जोखिम पर्यटन और संपत्ति मूल्यों से संबंधित हैं।[100]

जो लोग पहले से ही जलवायु परिवर्तन से प्रभावित होते हैं, जैसे कि सूखा,[102] सीसीएस के अधिक सहायक होते हैं। स्थानीय रूप से, समुदाय आर्थिक कारकों के प्रति संवेदनशील हैं, जिनमें रोजगार सृजन, पर्यटन या संबंधित निवेश सम्मिलित हैं।[100]

अनुभव एक और प्रासंगिक विशेषता है। कई क्षेत्र अध्ययनों ने निष्कर्ष निकाला गया है कि पहले से ही सम्मिलित या उद्योग में उपयोग किए जाने वाले लोग प्रौद्योगिकी को स्वीकृति करने की संभावना रखते हैं। उसी तरह, जो समुदाय किसी भी औद्योगिक गतिविधि से प्रतिकूल रूप से प्रभावित हुए हैं, वे भी सीसीएस के कम समर्थक होते हैं।[100]

जनता के कुछ सदस्य सीसीएस के विषय में जानते हैं। यह गलत धारणाओं की स्वीकृति दे सकता है जो कम अनुमोदन की ओर ले जाती हैं। कोई जटिल प्रमाण सीसीएस और सार्वजनिक स्वीकृति के ज्ञान को नहीं जोड़ता है। हालांकि, एक अध्ययन में पाया गया कि संरक्षण के विषय में संचार सूचना व्यवहार पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है।[103] इसके विपरीत, जब सीसीएस की तुलना प्राकृतिक घटनाओं से की जाती है तो अनुमोदन प्रबल प्रतीत होता है।[100]

ज्ञान की कमी के कारण, लोग उन संगठनों पर विश्वास करते हैं जिन पर जिन पर उनको विश्वास होता हैं।[citation needed] सामान्य रूप से गैर-सरकारी संगठन और शोधकर्ता हितधारकों और सरकारों की तुलना में अधिक विश्वास का अनुभव करते हैं। गैर सरकारी संगठनों के बीच यह मिश्रित होता हैं।[104][105] इसके अतिरिक्त, विश्वास और स्वीकृति के बीच की कड़ी अप्रत्यक्ष रूप से सर्वोत्तम है। इसके अतिरिक्त, विश्वास के जोखिम और लाभ की धारणा पर प्रभाव पड़ता है।[100]

सीसीएस उथली पारिस्थितिकीय विश्वदृष्टि द्वारा गले लगाया जाता है,[106] जो कारणों को संबोधित करने के अतिरिक्त जलवायु परिवर्तन के प्रभावों के समाधान की खोज को बढ़ावा देता है। इसमें प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाने का उपयोग सम्मिलित है और तकनीकी यूटोपियनवाद लोगों के बीच सीसीएस स्वीकृति सामान्य है। सीसीएस एक "एंड-ऑफ़-पाइप" समाधान है[100] जो जीवाश्म ईंधन के उपयोग को कम करने के अतिरिक्त वायुमंडलीय कार्बन डाईऑक्साइड को कम करता है।।[100][106]

21 जनवरी 2021 को, एलोन मस्क ने घोषणा की कि वह सर्वश्रेष्ठ कार्बन अवशोषण तकनीक के पुरस्कार के लिए $100m दान कर रहे हैं।[107]

पर्यावरण न्याय

कार्बन अवशोषण सुविधाओं मे प्रायः सम्मिलित ईधन और गैस अवसंरचना के पास स्थित करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है।[108]

2021 डीस्मोग ब्लॉग की कहानी पर प्रकाश डाला गया, सीसीएस हब संभवतः समुदायों में ऐसे स्थान हैं जो पहले से ही झील चार्ल्स और मिसिसिपी नदी के साथ जलवायु संकट से प्रभावित हो रही हैं, जहां अधिकांश राज्य कार्बन प्रदूषण जीवाश्म ईंधन विद्युत संयंत्रों से उत्सर्जित होता है। एक्सॉन, उदाहरण के लिए, ह्यूस्टन के शिपिंग चैनल, एक अन्य पर्यावरणीय न्याय समुदाय में एक एक कार्बन भंडारण परियोजना का समर्थन कर रहा है।[109]

राजनीतिक तर्क

यूएनएफसीसीसी के प्रारम्भ के बाद से कम से कम राजनीतिक अभिनेताओं द्वारा सीसीएस पर चर्चा की गई है[110] 1990 के दशक के प्रारम्भ में वार्तालाप और एक बहुत ही विभाजनकारी विवाद है।कुछ पर्यावरण समूहों ने परमाणु ऊर्जा केन्द्रों से रेडियोधर्मी अवशिष्ट के भंडारण के लिए सीसीएस की तुलना में, लंबे समय तक भंडारण के समय को देखते हुए क्षरण पर चिंता को प्रकासित किया है।[111]

जलवायु परिवर्तन से लड़ने के लिए एक उपकरण के रूप में नीति निर्माताओं द्वारा सीसीएस के उपयोग से अन्य विवाद उत्पन्न हुए।[citation needed] 2022 में आईपीसीसी की छठी आकलन रिपोर्ट में, भूमंडलीय तापमान में वृद्धि को 2 डिग्री सेल्सियस से नीचे रखने के अधिकांश तरीकों में उत्सर्जन प्रौद्योगिकियों (एनईटीएस) का प्रतिकूल का उपयोग सम्मिलित है। [112]

कुछ पर्यावरण कार्यकर्ताओं और राजनेताओं ने जलवायु संकट के झूठे समाधान के रूप में सीसीएस की आलोचना की है। वे प्रौद्योगिकी के मूल में जीवाश्म ईंधन उद्योग की भूमिका का कारण देते हैं और सीसीएस केंद्रित कानून को स्वतः निर्धारित करते हैं और तर्क देते हैं कि यह उद्योग को अपने कार्बन में कटौती किए बिना वृक्षारोपण अभियानों उत्सर्जन जैसे वित्त और वस्तुओ में संलग्न होकर "ग्रीनवॉश" करने की स्वीकृति देता है।

कार्बन उत्सर्जन की यथापूर्व- स्थति

विरोधियों ने दावा किया कि सीसीएस जीवाश्म ईंधन के निरंतर उपयोग को वैध कर सकते है और साथ ही उत्सर्जन में कमी पर प्रतिबद्धताओं को भी पृथक कर सकते है।[citation needed]

नॉर्वे जैसे कुछ उदाहरणों से पता चलता है कि सीसीएस और अन्य कार्बन पृथक करने वाली तकनीकों ने कर्षण प्राप्त किया। क्योंकि इसने देश को पेट्रोलियम उद्योग के संबंध में अपने लाभ को आगे बढ़ाने की स्वीकृति दी। नॉर्वे उत्सर्जन कम करने में आगे था और 1991 में कार्बन डाईऑक्साइड कर की स्थापना की गयी थी।[113]

पर्यावरणीय एनजीओ

पर्यावरणीय एनजीओ एक संभावित जलवायु अल्पीकरण उपकरण के रूप में सीसीएस के बारे में व्यापक सहमति में नहीं हैं। गैर-सरकारी संगठनों के बीच मुख्य असहमति यह है कि क्या सीसीएस कार्बन डाईऑक्साइड उत्सर्जन को कम करेगा या जीवाश्म ईंधन के उपयोग को बनाए रखेगा।[114][better source needed]

उदाहरण के लिए, हरित शांति सीसीएस के विपरीत दृढ़ता से है। संगठन के अनुसार, प्रौद्योगिकी का उपयोग विश्व को जीवाश्म ईंधन पर निर्भर रखेगा।[115][better source needed] दूसरी ओर, अल्पीकरण लक्ष्यों को पूरा करने में सहायता के लिए कुछ आईपीसीसी परिदृश्यों में बीईसीसीएस का उपयोग किया जाता है।[116] आईपीसीसी के इस तर्क को स्वीकृत करते हुए कि उत्तेजक परिणामों से बचने के लिए कार्बन डाईऑक्साइड उत्सर्जन को 2050 तक कम करने की आवश्यकता होती है, बेलोना स्थापना ने सीसीएस को अल्पीकरण न्याय के रूप में उपयुक्त सिद्ध किया।[115] उन्होंने दावा किया कि जीवाश्म ईंधन निकट अवधि के लिए अपरिहार्य हैं और परिणामस्वरूप, सीसीएस कार्बन डाईऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने का यह सबसे तीव्र और विकसित तरीका है।[101]

उदाहरण परियोजनाएं

Main article: कार्बन अवशोषण और भंडारण परियोजनाएं की सूची

ग्लोबल सीसीएस संस्थान के अनुसार 2020 में सीसीएस की प्रति वर्ष लगभग 40 मिलियन टन कार्बन डाईऑक्साइड क्षमता संचालन में थी और 50 मिलियन टन प्रति वर्ष विकास में थी।[117] इसके विपरीत, विश्व मे प्रत्येक वर्ष लगभग 38 बिलियन टन कार्बन डाईऑक्साइड का उत्सर्जन करती है,[118] इसलिए सीसीएस ने 2020 के कार्बन डाईऑक्साइड उत्सर्जन का लगभग एक हजारवां भाग अवशोषण कर लिया। यूरोप में लोहे और स्टील के औद्योगिक सीसीएस पर प्रभावी होने की उम्मीद है,[7] हालांकि स्टील को डीकार्बोनाइजिंग करने के एक वैकल्पिक स्वरूप हैं।[119]

सीसीएस और जलवायु परिवर्तन अल्पीकरण

सीसीएस को जलवायु परिवर्तन अल्पीकरण के संबंध में कई लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए नियोजित किया जा सकता है, जैसे औसत भूमंडलीय तापमान को पूर्व-औद्योगिक औसत से ऊपर के निश्चित स्तर तक अभिगम्य से स्थगित करना। दिसंबर 2015 में, पेरिस समझौते ने पूर्व-औद्योगिक भूमंडलीय तापमान को 2 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं बढ़ाने के लिए एक जनगणना को स्पष्ट किया और मान्यता दी कि इस लक्ष्य को प्राप्त करने में मदद करने के लिए विभिन्न देशों के अलग-अलग योगदान होंगे।[120] पेरिस समझौते के अंतर्गत, अलग-अलग तापमान लक्ष्यों के लिए अलग-अलग परिदृश्यों और जलवायु मॉडल का विश्लेषण किया गया था जिसमें पूर्व-औद्योगिक औसत से ठीक 2 डिग्री सेल्सियस की ऊपरी सीमा तक 2 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान लक्ष्य से अल्पीकरण विधियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर विचार किया गया था। सीसीएस और सीसीयूएस (कार्बन अवशोषण, यूटिलाइज़ेशन और भंडारण) शब्द प्रायः एक दूसरे के लिए उपयोग किए जाते हैं। दोनों के बीच का अंतर अवशोषण किए गए कार्बन का निर्दिष्ट 'उपयोग' है और अन्य अनुप्रयोगों के लिए इसके उपयोग को संदर्भित करता है जैसे कि बढ़ा हुआ ईधन पुनः प्राप्ति (ईओआर), संभावित रूप से तरल ईंधन बनाना या उपयोगी उपभोक्ता वस्तुओं का निर्माण, जैसे प्लास्टिक आदि। चूँकि दोनों दृष्टिकोण उत्सर्जित कार्बन डाईऑक्साइड को अधिकृत करते हैं और इसे प्रभावी रूप से संग्रहीत करते हैं, फिर चाहे वह भूगर्भीय संरचनाओं में भूमिगत हो या भौतिक उत्पादों में दीर्घकालिक हो, दोनों शब्दों को प्रायः समान माना जाता है।

सीसीएस को एक जलवायु स्थिरीकरण कील के आधार के रूप में माना जाता है, जो 50 वर्षों में लगभग 1 अरब टन कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए प्रस्तावित जलवायु अल्पीकरण प्रक्रिया है।[121]

सीसीएस और विभिन्न जलवायु मॉडल

21 वीं सदी में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन और वायुमंडलीय सांद्रता

बड़े पैमाने पर सीसीएस जलवायु परिवर्तन स्थिरीकरण तक अभिगमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। आईपीसीसी के अनुसार, मानव ऊर्जा व्यय की अनिश्चितता के आधार पर कार्बन उत्सर्जन पैटर्न बहुत भिन्न हो सकते हैं। ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के उतार-चढ़ाव से संबंधित एक चित्र को दाईं ओर दिखाया गया है। हालांकि, सीसीएस की मुख्य भूमिका जीवाश्म ईंधन से परिवर्तन में देरी करना और इस तरह परिवर्तन लागत को कम करना है। 430-480 पीपीएम कार्बन डाईऑक्साइड/वर्ष परिदृश्य के लिए सीसीएस के बिना प्रयासों की तुलना में स्वतः प्रौद्योगिकी मान्यताओं के कार्यान्वयन की लागत सदी में 29-297% अधिक होगी।[122][unreliable source?][123] पूर्व-औद्योगिक तापमान से 2.0 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होती है यदि 2.0 डिग्री सेल्सियस लक्ष्य को समय पर प्राप्त करना है, तो सीसीएस का उपयोग 2060-2070 तक शुद्ध शून्य उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए किया जाना चाहिए। 2060-2070 के बाद, 2.0 डिग्री सेल्सियस के लक्ष्य से नीचे रहने के लिए प्रतिकूल उत्सर्जन प्राप्त करने की आवश्यकता होगी। विधियों में भिन्नता उपयोग किए जा रहे जलवायु परिवर्तन मॉडल और प्रत्याशित ऊर्जा व्यय पैटर्न पर बहुत अधिक निर्भर करती है। हालांकि, इस बात पर व्यापक रूप से स्वीकृति है कि यदि कोई प्रतिकूल जलवायु परिवर्तन अल्पीकरण करना है तब सीसीएस का उपयोग करने की आवश्यकता होती है।[124]

सीसीएस और 2.0 ° C लक्ष्य

2.0 डिग्री सेल्सियस की अवधारणा 1996 के यूरोपीय संघ में प्रकाश में आई जहां लक्ष्य भूमंडलीय तापमान सीमा को पूर्व-औद्योगिक स्तरों के सापेक्ष कम करना था। 2 °C स्थिति का निर्णय अधिकांश इस प्रमाण पर तय किया गया था कि यदि औसत भूमंडलीय तापमान इस सीमा से अधिक हो जाता है तो कई पारिस्थितिक तंत्र जोखिम में हैं। मानवजनित उत्सर्जन को इस प्रकार सीमित करने के लिए कि 1861 और 1880 के बीच की अवधि के सापेक्ष 2 °C से अधिक परिवर्तन न हो और कार्बन उत्सर्जन को उस निश्चित अवधि के बाद से 2100 तक लगभग 1000 जीटीसी तक सीमित करने की आवश्यकता होगी। हालांकि, 2011 के अंत तक लगभग आधा बजट (445 जीटीसी) पहले ही प्रारम्भ कर दिया गया था जो यह दर्शाता है कि कम बजट आवश्यक होती है।[125]

2.0 डिग्री सेल्सियस की सीमा के लिए लक्षित एक विशिष्ट पथ में जटिलताए हो सकती हैं। पहली जटिलता में आईपीसीसी जलवायु मॉडल में पूर्व संवेदित प्रतिक्रिया पाश की कमी सम्मिलित होती है। इन छोरों में बर्फ की चादर के आकार में कमी सम्मिलित है जिसका अर्थ है कि सूर्य का प्रकाश कम परिलक्षित होता है और गहरे रंग की जमीन या पानी द्वारा अधिक अवशोषित होता है और टुंड्रा को पिघलाने से ग्रीनहाउस गैसों की संभावित निष्कासन होता है। चूंकि जलवायु वायुमंडल में कार्बन डाईऑक्साइड का जीवनकाल इतना लंबा होता है इसलिए इन प्रतिपुष्टि पाश को ध्यान में रखा जाना चाहिए। विचार करने के लिए एक अन्य महत्वपूर्ण कारक यह है कि 2.0 डिग्री सेल्सियस परिदृश्य में वैकल्पिक जीवाश्म ईंधन स्रोतों में दोहन की आवश्यकता होती है जो प्राप्त करना कठिन होता है। इन तरीकों के कुछ उदाहरण टार बालू, टार शेल, ईधन और गैस के लिए हाइड्रोफ्रैकिंग, कोयला खनन, अमेज़ॅन और आर्कटिक हैं। इसलिए 2.0 डिग्री सेल्सियस परिदृश्यों के परिणामस्वरूप प्रयोग करने योग्य ऊर्जा की प्रति यूनिट अधिक कार्बन डाईऑक्साइड का उत्पादन होता है। इसके अतिरिक्त, खनन प्रक्रियाओं के माध्यम से अतिरिक्त प्रारम्भ CH4 के जोखिम को ध्यान में रखा जाना चाहिए।[126]

गैस प्रकार द्वारा भूमंडलीय ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन

भूमंडलीय स्तर पर कार्बन उत्सर्जन का शिखर कब होता है, इस पर विभिन्न मॉडल आधारित होते हैं। पूर्व-औद्योगिक स्तरों के संबंध में 2.0 °C परिदृश्य के विषय में एक लेख में, संभावित दृष्टिकोण अल्पावधि और दीर्घकालिक उत्सर्जन समाधान के साथ-साथ कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए विभिन्न समाधानों की लागत प्रभावशीलता पर विचार कर रहे हैं। तापमान लक्ष्य की दिशा में प्रगति की मात्रा निर्धारित करने के लिए अल्पकालिक लक्ष्य निर्धारित किए गए हैं। अल्पावधि लक्ष्य में, वर्ष 2020 को देखते हुए, स्वीकार्य कार्बन उत्सर्जन प्रति वर्ष 41 और 55 जीटी कार्बन डाईऑक्साइड के बीच होना चाहिए। लघु अवधि 2 डिग्री सेल्सियस परिदृश्य सीसीएस के बिना संभव नहीं है।[127]

वर्तमान में, ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को 2 डिग्री सेल्सियस स्थिरीकरण प्राप्त करने के लिए 2050 तक प्रत्येक वर्ष 7 जीटी कार्बन समकक्ष कम करने की आवश्यकता होगी। इसके लिए 1 जीडब्ल्यू ऊर्जा उत्पादन क्षमता वाले 800 कोयले से चलने वाले विद्युत संयंत्रों, 180 कोयला-सिनफ्यूल संयंत्रों या 1,600 जीडब्ल्यू मूल्य के प्राकृतिक गैस संयंत्रों में सीसीएस के साथ विद्युत उत्पादन की आवश्यकता होती है।[128] इस परिदृश्य में, एक वेजेज या 1 जीटी कार्बन का दायित्व सीसीयूएस द्वारा किया जाता है।[129]

सीसीएस और नीचे 2.0 ° C लक्ष्य

2.0 ° C लक्ष्य से नीचे प्राप्त करना

वर्तमान कार्बन उत्सर्जन प्रथाओं के कारण तापमान में 2 डिग्री सेल्सियस से नीचे परिवर्तन कुछ सीमा तक लगभग असंभव है। आईपीसीसी टिप्पड़ी करता है कि एक जलवायु अल्पीकरण परिदृश्य का आकलन करना जटिल है जो औसत भूमंडलीय तापमान वृद्धि को पूर्व-औद्योगिक स्तरों से केवल 1.5 डिग्री सेल्सियस तक सीमित कर देता है यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि इस परिदृश्य का पूरी तरह से पता लगाने के लिए कुछ विश्वसनीय बहु-मॉडल अध्ययन किए गए हैं। यद्यपि जो कुछ अध्ययन किए गए हैं, वे इस बात से सहमत हैं कि अल्पीकरण तकनीकों को शीघ्र प्रयुक्त किया जाना चाहिए और तीव्रता से बढ़ाया जाना चाहिए और ऊर्जा की मांग में कमी को प्रतिबिंबित करना चाहिए।[130] पूर्व-औद्योगिक युग के संबंध में 1 °C से नीचे का परिवर्तन अब अकल्पनीय है क्योंकि 2017 तक पहले से ही 1 °C की वृद्धि हो चुकी थी।[131]

1 °C लक्ष्य पर तापमान को नियंत्रित करने में शीघ्र अक्षमता के कारण, अगला यथार्थवादी लक्ष्य 1.5 °C है। इस बात का पर्याप्त विश्वास है कि पिछले उत्सर्जन (पूर्व-औद्योगिक समय) 1.5 डिग्री सेल्सियस लक्ष्य से आगे जाने के लिए पर्याप्त नहीं होंगे। दूसरे शब्दों में, यदि सभी मानवजनित उत्सर्जन को आज (शून्य से घटाकर) स्थगित कर दिया जाता है, तो 2100 से पहले 1 डिग्री सेल्सियस से अधिक डिग्री के आधे से अधिक परिवर्तन की संभावना नहीं है। यदि मानवजनित उत्सर्जन पर विचार किया जाए, तो ग्रह के 2100 से पहले 1.5 डिग्री सेल्सियस से अधिक बढ़ने की संभावना अधिक है। फिर, ऐसे परिदृश्य जहां डिग्री परिवर्तन को 1.5 डिग्री सेल्सियस से नीचे बनाए रखा जाता है, तब इसे प्राप्त करना बहुत चुनौतीपूर्ण होता है लेकिन असंभव नहीं है।[132]

2.0 डिग्री सेल्सियस से नीचे के लक्ष्य के लिए, आरसीपी मॉडल द्वारा प्रारम्भ किए गए एकीकृत कार्य में सामाजिक-आर्थिक आयाम को संबद्ध करके साझा सामाजिक आर्थिक मार्ग (एसएसपी) को विकसित किया गया था। एसएसपी का उपयोग करने का लाभ यह है कि वे सामाजिक मानकों, जीवाश्म ईंधन के उपयोग, भौगोलिक विकास और उच्च ऊर्जा की मांग को सम्मिलित करते हैं। एसएसपी में जीसीएएम4, छवि, मैसेज-ग्लोबियम और रिमाइंड-मैग्पाई जैसे छह अन्य मॉडलों का उपयोग भी सम्मिलित है। मॉडल और परिदृश्यों के संयोजन ने यह निष्कर्ष निकाला कि 2050 तक, वार्षिक कार्बन डाईऑक्साइड उत्सर्जन 9 और 13 बिलियन टन कार्बन डाईऑक्साइड के बीच की सीमा में है। सभी परिदृश्यों का अनुमान है कि सफलता की 66% संभावना के साथ तापमान 2.0 डिग्री सेल्सियस से नीचे रहेगा। ऐसा करने के लिए, वर्ष 2100 के भीतर 1.9 डब्ल्यू/एम2 आवश्यक है। शुद्ध शून्य जीएचजी उत्सर्जन 2055 और 2075 के बीच प्राप्त किया जाना है और कार्बन डाईऑक्साइड उत्सर्जन 2016-2100 के बीच 175 और 475 जीटीकार्बन डाईऑक्साइड के बीच की सीमा में होना चाहिए। सभी एसएसपी परिदृश्य सीसीएस के बिना प्रक्रिया वाले बेरोकटोक जीवाश्म ईंधन से एक परिवर्तन को प्रदर्शित करते हैं[132]

2.0 डिग्री सेल्सियस लक्ष्य के लिए मान्यताओं को लक्ष्य

2100 से पहले 1.5 डिग्री सेल्सियस के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, निम्नलिखित मान्यताओं पर विचार करना होगा क्योकि उत्सर्जन 2020 तक हो सकता है और उसके बाद उत्सर्जन आ सकती है शुद्ध कार्बन डाईऑक्साइड उत्सर्जन को शून्य तक कम करना आवश्यक होगा और प्रतिकूल उत्सर्जन को 21 वीं सदी के उत्तरार्ध तक एक वास्तविकता बनानी होगी। इस धारणा के होने के लिए, सीसीएस को उन कारखानों में प्रयुक्त किया जाना चाहिए जो जीवाश्म ईंधन के उपयोग के साथ हैं। चूंकि 1.5 डिग्री सेल्सियस लक्ष्य के लिए उत्सर्जन में कमी को और अधिक सख्ती से प्रयुक्त किया जाना है, बीईईसीएस जैसे तरीकों और वनीकरण जैसे प्राकृतिक जलवायु समाधानों का उपयोग भूमंडलीय उत्सर्जन में कमी के उद्देश्य के लिए किया जा सकता है।[133]1.5 डिग्री सेल्सियस प्राप्त करने के लिए बीईसीसीएस आवश्यक है। इस मॉडल द्वारा यह अनुमान लगाया गया है कि बीईसीसीएस की सहायता से 150 और 12000 जीटी कार्बन डाईऑक्साइड के बीच अभी भी वायुमंडल से पृथक किया जाना है।[132]

एक और प्रतिकूल उत्सर्जन परियोजना, जिसमें सीसीएस सम्मिलित है डीएसीसीएस के माध्यम से भी संपर्क किया जा सकता है। प्रत्यक्ष वायु कार्बन अवशोषण और प्रच्छादन (डीएसीसीएस) एक कार्बन डाइऑक्साइड तकनीक है जो ठोस ऐमीन आधारित अवशोषण का उपयोग करती है और यह वायु से कार्बन डाइऑक्साइड को अधिकृत करने में सिद्ध हुई है, यद्यपि वायु को कोयला संयंत्र से निष्कासित करने वाली गैस की तुलना में बहुत कम हो।[134]] हालाँकि, इसके लिए नवीकरणीय ऊर्जा की आवश्यकता होगी क्योंकि कार्बन डाईऑक्साइड अवशोषण के प्रति मोल लगभग 400किलोजूल कार्य की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, यह अनुमान लगाया गया है कि 2011 से एक आर्थिक और ऊर्जावान विश्लेषण के अनुसार, कुल प्रणाली लागत $1,000 प्रति टन कार्बन डाईऑक्साइड है।[135][needs update] एसएसपी और आरसीपी जैसे मॉडलों के उपयोग में आगे बढ़ते हुए, मॉडल की व्यवहार्यता को ध्यान में रखना होगा। और व्यवहार्यता में भूभौतिकी, प्रौद्योगिकी, अर्थशास्त्र, सामाजिक स्वीकृति और राजनीति जैसे विभिन्न क्षेत्रों में चिंताएं सम्मिलित हैं, जो सभी भूमंडलीय तापमान लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए आवश्यक कार्बन अवशोषण और उत्सर्जन के पृथक्करण को सुविधाजनक बनाने या बाधित करने के लिए सेवा प्रदान कर सकते हैं। व्यवहार्यता में अनिश्चितता विशेष रूप से अधिक निश्चित तापमान सीमा जैसे 1.5 डिग्री सेल्सियस के साथ एक समस्या है। एसएसपी मॉडल या किसी भी अन्य मॉडल की वास्तविक विश्व की संभावना एक सामान्यतः वास्तविकता का सन्निकटन अनुमान हैं।[132]

यह भी देखें

संदर्भ

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    MgO 4.36 MgCO3 −118
    Na2O 3.55 Na2CO3 −322
    FeO 3.52 FeCO3 −85
    K2O 2.80 K2CO3 −393.5
    Fe2O3 2.63 FeCO3 112
    All oxides 21.76 All carbonates

    Ultramafic रॉक खान ठीक-ठाक-दाने वाले धातु ऑक्साइड का एक आसानी से उपलब्ध स्रोत है जो इस उद्देश्य की सेवा कर सकता है।<ref>Wilson, Siobhan A.; Dipple, Gregory M.; Power, Ian M.; Thom, James M.; Anderson, Robert G.; Raudsepp, Mati; Gabites, Janet E.; Southam, Gordon (2009). "CO2 Fixation within Mine Wastes of Ultramafic-Hosted Ore Deposits: Examples from the Clinton Creek and Cassiar Chrysotile Deposits, Canada". Economic Geology. 104: 95–112. doi:10.2113/gsecongeo.104.1.95.

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