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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：1575

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大氣中存在二氧化碳的采集和安全存儲，也包括排放的二氧化碳。自從京都議定書簽署以來，對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)?？茖W(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，目前這些選擇對礦物燃料的需求和使用影響相對較小。礦物燃料繼續(xù)提供世界大部分能源消耗。日益增長的能源需求，選擇替代能源的落后，全球經(jīng)濟仍然依賴礦物燃料且其相對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。

一些研究人員認為，將二氧化碳收集在地表深處，可成為安全存儲二氧化碳的長期解決方案。該方法基本思路為將捕獲的二氧化碳壓縮成液態(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經(jīng)驗，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人類產(chǎn)生的二氧化碳有潛應(yīng)用，但據(jù)估計，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，在決定和全面實施合適存儲位置之前，必須仔細研究。例如適當?shù)墓こ淘O(shè)計和監(jiān)測，地質(zhì)力學(xué)過程需要仔細考慮。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研究所需要的關(guān)鍵測量分析工具。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粒度沉積巖的密封和流體傳輸性質(zhì)空體積測量有助于預(yù)測地層的容量。美國麥克儀器公司的 AutoPore 壓汞儀可用來測量儲層巖內(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驗。這些實驗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能力的理想工具。 ASAP 2050可測量從真空至10 bar的吸附量。HPVA 可達到100 or 200 bar。 ASAP 2050 和 HPVA 可在真實條件下評價材料。

國際政府在科學(xué)界的幫助下，必須找到一個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。存儲大量的二氧化碳目標部分依賴于每個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)成為二氧化碳存儲研究重要測量工具。