Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » الكربنة المعدنية لتخزين ثاني أكسيد الكربون

الكربنة المعدنية لتخزين ثاني أكسيد الكربون

2000
تجربة معملية على الكربنة المعدنية لتخزين ثاني أكسيد الكربون في الكيمياء غير العضوية.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

A عملية كيميائية تحاكي هذه العملية التجوية الطبيعية للصخور لتخزين ثاني أكسيد الكربون بشكل دائم. وتتضمن تفاعل ثاني أكسيد الكربون مع المعادن التي تحتوي على أكاسيد معدنية، مثل أكسيد المغنيسيوم (MgO) وأكسيد الكالسيوم (CaO)، لتكوين معادن كربونات مستقرة مثل المغنيزيت (MgCO₃) والكالسيت (CaCO₃). طريقة يوفر تخزينًا آمنًا للغاية وطويل الأمد مع خطر منخفض للتسرب.

تُعتبر عملية كربنة المعادن من أكثر الطرق أمانًا لعزل الكربون على المدى الطويل، لأنها تربط ثاني أكسيد الكربون في حالة صلبة مستقرة ديناميكيًا حراريًا، على غرار كيفية تخزين الكربون على مدى فترات زمنية جيولوجية. وتكون التفاعلات الكيميائية الأساسية طاردة للحرارة. على سبيل المثال، يمكن تمثيل كربنة الأوليفين (سيليكات المغنيسيوم) بالمعادلة التالية: Mg₂SiO₄ (s) + 2CO₂ (g) → 2MgCO₃ (s) + SiO₂ (s).

يمكن إجراء العملية *خارج الموقع* أو *داخله*. في هذه العمليات *خارج الموقع*، تُستخرج الصخور المناسبة (مثل الزبرجد الزيتوني أو السربنتين) أو النفايات الصناعية (مثل خبث الفولاذ)، وتُسحق، وتُتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون في منشأة صناعية مُراقبة. يكمن التحدي الرئيسي في بطء حركية التفاعل في درجات الحرارة والضغوط المحيطة. ولتسريع التفاعل، غالبًا ما تتطلب المعادن معالجة أولية كثيفة الطاقة، مثل الطحن الناعم أو التسخين، مما قد يُسبب استهلاكًا كبيرًا للطاقة وزيادة في التكاليف.

على النقيض من ذلك، تتضمن عملية التمعدن بالكربونات في الموقع حقن ثاني أكسيد الكربون، الذي يُذاب غالبًا في الماء لتكوين حمض الكربونيك، في التكوينات الصخرية النشطة تحت الأرض، مثل البازلت. يعمل حمض الكربونيك على إذابة الصخور، مُطلقًا أيونات معدنية (Ca²⁺، Mg²⁺، Fe²⁺) التي تتفاعل بدورها مع البيكربونات لتترسب على شكل معادن كربوناتية داخل مسام الصخور. وقد أثبت مشروع كاربفيكس في أيسلندا نجاح هذا النهج، مُظهرًا أن أكثر من 95% من ثاني أكسيد الكربون المحقون يمكن تمعدنه في أقل من عامين، وهو معدل أسرع بكثير مما كان متوقعًا في البداية.

UNESCO Nomenclature: 2401
- الكيمياء

يكتب

العملية الكيميائية

الاضطراب

تزايدي

الاستخدام

التكنولوجيا الناشئة

السلائف

  • فهم الديناميكا الحرارية الكيميائية وحركية التفاعل
  • معرفة الكيمياء الجيولوجية ودورة تجوية الصخور الطبيعية
  • العمليات الصناعية لطحن المعادن ومعالجتها
  • تطوير المفاعلات الكيميائية عالية الضغط
  • دراسات حول تكوين الصخور الكربونية

التطبيقات

  • إنتاج الخرسانة السالبة الكربون ومواد البناء
  • معالجة مجاري النفايات الصناعية مثل خبث الفولاذ ومخلفات المناجم
  • مشاريع الكربنة في الموقع في التكوينات الصخرية البازلتية (على سبيل المثال، مشروع كاربفيكس في أيسلندا)
  • تطوير مواد بناء جديدة تتصلب عن طريق امتصاص ثاني أكسيد الكربون

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: التكربن المعدني، التجوية المعززة، تمعدن الكربون، الأوليفين، السربنتين، الكالسيت، المغنيسيت، خارج الموقع، في الموقع، كاربفيكس.

السياق التاريخي

الكربنة المعدنية لتخزين ثاني أكسيد الكربون

1990
1990
1997
2000
1990
1990
1997
2000
2008

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.