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NIST可以帮助防止风中的碳隔离

2019-11-22

  捕获二氧化碳气体并将其存储在地下是减少大气中温室气体的一种有前途的策略。美国国家标准与技术研究院(NIST)的科学家已经迈出了重要的第一步,即验证了一种监测封存场所二氧化碳排放量的技术。

  NIST小组成员与哈里斯公司(Harris Corporation)和大气与环境研究(AER)合作进行了这项研究,他说,这些发现可以在现实条件下更有效地监控隔离地点,这通常使确定碳是否难二氧化碳正在逃逸。

  碳固存涉及从电厂烟囱气流和其他将温室气体释放到大气中的大型排放源中除去二氧化碳。一旦被捕获,二氧化碳就可以被泵入地球深处,有效地将其从大气中清除。

  关键是二氧化碳必须在地下保留数百年。如果每年有超过0.1%的气体泄漏出去,那一切都是徒劳的。因此,来自世界各地的科学家一直在尝试开发一种有效的方法来监视潜在的气体泄漏现场。

  一种方法是将激光反射器系统直接放置在碳储存地点上方的地面上方,以扫描逸出的气体。用激光扫描该区域的传统方法可能会发现泄漏。但是,收集有用的数据需要半小时的时间,这时风不会移动并且采样的大气不会改变。这是不常见的情况,如果风变,数据将被破坏。

  进入NIST-Harris-AER团队。哈里斯和AER在与能源部国家能源技术实验室的合作协议下建造了基于激光的测量系统。系统通过Ft中的模拟存储站点收集数据。印第安纳州韦恩。数据进入NIST进行分析。NIST开发了一种数学模型,该模型考虑了风中气体泄漏羽流形状的变化。这样,该模型就排除了隔离区中的其他二氧化碳源。实际结果是,风变量和其他户外条件不再是约束。

  他们的分析结果令他们感到惊讶,这不仅是因为令人愉悦的发现:根据他们的模拟,他们现在可以将天然气从地面泄漏的精确度确定在5米以内,或者比其他方法准确十倍,并且无论风况。

  NIST物理学家Zachary Levine说:“令我们感到惊讶的是,即使其中一项实验本来是没有碳源的实验,我们还是找到了。” “这应该是'空集',我们将与另一个埋藏有人造二氧化碳源的油田的数据进行比较。相反,我们发现我们没有人料想到的东西。”

  Levine将结果描述为碳封存监测的概念证明。

  他说:“这种方法意味着对激光传感器的需求要少得多,并且大大减少了对不切实际的风况的担忧。” “这还意味着我们可以以更好的空间分辨率检测到强度较小的泄漏。我们期待在其他野战中进一步测试它。”

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