BG113799A - Секвестрация на въглерод в аноксични зони - Google Patents
Секвестрация на въглерод в аноксични зони Download PDFInfo
- Publication number
- BG113799A BG113799A BG113799A BG11379923A BG113799A BG 113799 A BG113799 A BG 113799A BG 113799 A BG113799 A BG 113799A BG 11379923 A BG11379923 A BG 11379923A BG 113799 A BG113799 A BG 113799A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- carbon source
- anoxic
- aqueous
- carbon
- anoxia
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 153
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 153
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 title claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 62
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 61
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 206010002660 Anoxia Diseases 0.000 claims description 17
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 claims description 17
- 241000976983 Anoxia Species 0.000 claims description 16
- 230000007953 anoxia Effects 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 15
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 9
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 9
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims 2
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 claims 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 8
- 238000007654 immersion Methods 0.000 abstract description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 abstract 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 21
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 8
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 5
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 5
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 4
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 4
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 4
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 2
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 2
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004459 forage Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 241000209134 Arundinaria Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000012075 bio-oil Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- -1 dirt Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 206010016766 flatulence Diseases 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000004463 hay Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011499 joint compound Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F5/00—Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/50—Carbon dioxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Botany (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
Abstract
Процес и изделие за секвестрация на въглерод, включително предизвикване на отрицателна плаваемост във въглероден източник с неплаващ материал и потопяване на въглеродния източник във водна аноксична среда. Отрицателната плаваемост може да бъде предизвикана чрез свързване или балиране на въглеродния източник или чрез смесването му със суспензия.
Description
СЕКВЕСТРАЦИЯ НА ВЪГЛЕРОД В АНОКСИЧНИ ЗОНИ
КРЪСТОСАНА ПРЕПРАТКА КЪМ СВЪРЗАНА ЗАЯВКА
Тази заявка претендира за предимството на временна заявка на САЩ номер 63/264,410, подадена на 22 ноември 2021 г., чието съдържание е включено тук чрез препратка.
ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Настоящото изобретение се отнася до секвестрация (отделяне, изолиране) на въглерод и, по-специално, до изделие и процес за секвестрация на въглерод в аноксична (безкислородна)зона.
Повишаването на нивата на въглероден диоксид (СО2) в земната атмосфера представлява потенциално катастрофални последици, включително глобално затопляне и подкисляване на океана. Намаляването на производството на СО2 от промишлените процеси и забавянето на скоростта на натрупване на СО2 в атмосферата може да не е достатъчно за адекватно предотвратяване на споменатите последствия. В допълнение, текущите индустриални процеси в световен мащаб представляват предизвикателство за бързото декарбонизиране във всякаква осезаема степен. По този начин СО2 трябва да бъде отстранен от атмосферата чрез секвестиране за значителен период от време, като например хилядолетия или в идеалния случай за геоложки времеви мащаби.
С нетни годишни емисии от 40-50 гигатона (Gt) СО2 годишно, сегашните атмосферни нива на СО2 почти удвояват прединдустриалните нива около 1870 г. Само селскостопанската индустрия, която се състои от странични животински продукти и емисии от почвата, отчита нетни емисии от приблизително 5-6 Gt /година СО2 еквивалент, включително приблизително 3.3 Gt /година СО2 еквивалент под формата на емисии на метан и приблизително 2.8 Gt/година СО2 еквивалент под формата на емисии на азотен оксид. Това се равнява на приблизително 10% от общите годишни емисии на СО2. Значителна част от този метан се отделя в атмосферата от кравешки тор или метеоризъм.
BG-WO2023091349-A2
Потенциалът на метана за глобално затопляне се оценява на 28-34 пъти по-голям от този на СО2.
Същите увеличения на промишлената дейност, засягащи нивата на СО2 в атмосферата, също допринасят за повишаване на тежките метали в почвата на Земята като кадмий, хром, мед, живак, олово, арсен, никел и цинк. Тези тежки метали са неразградими и опасни за живота.
За да може технологията за секвестрация на въглерод да се бори ефективно с нарастващите нива на СО2, мащабът на секвестрация на въглерод трябва да бъде по-голям от 10 Gt/година за повече от 20 години. За да бъде същата технология устойчива и достъпна, цената на секвестрацията трябва да бъде по-малко от приблизително $100/тон въглерод. Освен това страничните ефекти върху околната среда трябва да са минимални и технологията трябва да предизвиква минимално противопоставяне или непоносимост от широката общественост. Когато тези условия са изпълнени, технологията за секвестрация на въглерод ще бъде устойчива както от финансова, така и от екологична гледна точка.
Съответно, необходим е метод за отстраняване на въглерод, работещ при висок мащаб Gt/година. Бяха предложени някои стратегии за превръщане на селското стопанство от емитер в секвестър. Всяка предложена стратегия досега е била или финансово, или екологично неосъществима.
Една стратегия, наричана секвестрация на почвата, заравянето на растителни остатъци в полето, за да се секвестрира съдържанието на въглерод, е неефективна и временна. Проучванията показват, че повече от 90% от секвестрирания въглерод се освобождава в атмосферата в рамките на двадесет години след секвестрирането му. Следователно дългосрочната секвестрация на въглерод чрез такива средства е непрактично. Друга стратегия, алкална абсорбция, предполага абсорбиране на СО2 от атмосферата, компресиране на този СО2 и след това инжектиране на компресирания СО2 в дълбок солен водоносен слой за секвестрация. Широкомащабното прилагане на тази стратегия е само теоретично поради свързаните с това разходи. Прогнозите за такива разходи варират от $600-$900 щатски долара на тон въглерод, а днешните разходи са $ 1,100 на тон. Тъй като над 750 гигатона въглероден диоксид трябва да бъдат премахнати, за да се върне атмосферата към прединдустриалните условия, този метод е финансово неосъществим.
BG-WO2023091349-A2
Друга форма на секвестрация на въглерод, която използва биомаса като суровина, се нарича инжектиране на бионефт, което се състои от събиране на биомаса, смилане, извършване на пиролиза и инжектиране в съществуващ нефтен кладенец. Този метод на секвестрация може да се използва само в близост до съществуващи нефтени кладенци и е географски ограничен и има намалена въглеродна ефективност поради енергията, използвана по време на бърза пиролиза.
Подобреното изветряне е друг вид стратегия за секвестрация на въглерод, която може да се извърши на сушата или в океана. Когато се извършва на сушата, процесът включва разпределяне на малки частици от натрошена оливинова скала върху повърхността на полето. Този процес може да увеличи количеството токсични метали в иначе здрава земя. Освен това никоя стратегия не е насочена към премахването на тежките метали от почвата на Земята. Когато се извършва в океана, крайното количество погълнат въглерод е трудно да се измери в сравнение е други стратегии за секвестрация на въглерод.
Настоящите предложения за използване на океана за секвестрация на въглеродна биомаса са CROPS и наторяване е желязо в океана. Методът CROPS изисква секвестрация на сухоземна биомаса на дъното на океана, където тя може да бъде покрита с океански седимент. Критичните проблеми с тази процедура включват увреждане на океанското дъно и несигурност дали биоматерията действително е покрита със седимент. Тази несигурност се увеличава с увеличаване на времето предвид природни събития, които могат да се изместят и да засегнат океанското дъно. Загрижеността за увреждане на океанското дъно накара авторите на метода CROPS по-късно да опишат метода като „неблагонадежден“. В последваща работа те пишат, че „авторите признават, че идеята като цяло е неприемлива“. Промяната на CROPS включва заравянето на биомасата в седимент на дъното на океана. В допълнение към високата си цена, тази алтернатива е трудна за изпълнение и може да бъде силно разрушителна за околната среда.
Алтернативен предложен метод, наречен наторяване с желязо в океана, предлага засяване на океана е излишно желязо, което води до цъфтеж на планктон близо до повърхността на океана. На теория планктонът ще абсорбира въглерод, след което ще отдели този въглерод, като потъне на дъното на океана. Това предложение е изправено пред няколко ключови предизвикателства, включително вероятността да предизвика желания цъфтеж на планктон. Само някои части на океана имат дефицит на желязо. Следователно
BG-WO2023091349-A2 торенето с желязо няма да работи във всички области. Също така е трудно да се прецени къде планктонът се установява във водния стълб и дали планктонът ще достигне дъното на океана в голямо количество. Планктонът може да бъде изяден от зоопланктона, вместо да потъне на дъното на океана, както е показано в експеримента LAHOFEX. Съществува също така риск от създаване на деоксигенирани „мъртви зони“ в нежелани зони като вреден страничен продукт.
Тези методи се провалят, защото рискуват сериозни щети на световните океани, финансово са неосъществими, не могат да бъдат одитирани, за да се провери или измери секвестираният въглерод и не са последователни или надеждни.
Едно предизвикателство при заравянето на биомаса в океана е, че органичната растителна материя е естествено плаваща, главно поради капиляри и кухини в стъблата. Молекулите в растенията, които отделят СО2, не са плаващи. Например, плътността на солената вода е ~E02g/ml, докато плътността на молекулите, съставляващи растението, е значително по-висока ~L3-E5g/ml. За да се постигне постоянна секвестрация, има необходимост от изделие или метод, който да уплътни материала така, че той да потъне и да остане на дъното на океана.
Биомасата, включително бали с биологична материя, може да бъде спусната на дълбочина (потенциално няколкостотин метра), преди да влезе в сила значителна сила на натиск. „Спускането“ на биомасата до тази дълбочина може да изисква значителна механична работа, тъй като биомасата е положително плаваща и трябва да бъде „изтеглена“ на по-голяма дълбочина, преди да достигне критичната дълбочина. Настоящите методи, използващи баласт или механична работа за изтегляне на биомаса по-дълбоко в океана, могат да включват значителен разход на енергия и/или баласт за еднократна употреба, преди баластът да бъде потопен и да не може да се използва отново.
Съответно, съществува необходимост от подобрен метод и изделие за секвестрация на въглерод, което се отнася до такива проблеми.
BG-WO2023091349-A2
ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
В един аспект на настоящото изобретение, процесът на секвестрация на въглерод включва предизвикване на отрицателна плаваемост в източник на въглерод с неплаващ материал и потопяване на източника на въглерод във водна аноксична среда. Отрицателната плаваемост може да бъде предизвикана чрез свързване или балиране на въглеродния източник или чрез смесването му със суспензия.
В друг аспект на настоящото изобретение, изделие включва въглероден източник, свързан с неплаващ материал, при което въглеродният източник е потопен във водна аноксична среда.
Тези и други характеристики, аспекти и предимства на настоящото изобретение ще станат по-добре разбрани с позоваване на следващите чертежи, описание и претенции.
КРАТКО ОПИСАНИЕ НА ЧЕРТЕЖИТЕ
Фигура 1 изобразява въглероден източник съгласно изпълнение на настоящото изобретение;
Фигура 2 изобразява негов пакет с неплаващ материал съгласно изпълнение на настоящото изобретение;
Фигура 3 изобразява транспортиране на неговия пакет с кораб;
Фигура 4 изобразява секвестиране на неговия пакет във водна аноксична среда;
Фигура 5 е блок-схема, изобразяваща етапите на метода на метод съгласно изпълнение на настоящото изобретение;
Фигура 6 изобразява негов пакет, потопяващ се в аноксична вода;
Фигура 7 изобразява затворена тръба, обграждаща негов потопяем пакет съгласно изпълнение на настоящото изобретение;
Фигура 8 изобразява уплътнен материал, образуващ контейнер чрез хидравлична преса, съгласно изпълнение на настоящото изобретение;
Фигура 9 изобразява неговия контейнер с въглероден източник съгласно изпълнение на настоящото изобретение;
BG-WO2023091349-A2
Фигура 10 изобразява запечатан контейнер, образуван от уплътнения материал, обхващащ въглеродния източник съгласно изпълнение на настоящото изобретение;
Фигура 11 показва изглед отгоре на естествен дълбоководен басейн;
Фигура 12 показва негов изглед в перспектива;
Фигура 13 показва негов изглед в перспектива с конструирана стена, образуваща аноксичен басейн;
Фигура 14 изобразява въглероден източник, смесен с неплаващ материал за образуване на суспензия, излята в аноксичен басейн;
Фигура 15 изобразява система с непрекъсната макара за спускане на източник на въглерод в аноксичен басейн съгласно изпълнение на настоящото изобретение с голямо тегло;
Фигура 16 изобразява непрекъсната система от макари с прикрепени баласта; и
Фигура 17 изобразява непрекъсната система от макари с тежка верига.
ПОДРОБНО ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Следващото подробно описание е на най-добрите в момента разглеждани начини за изпълнение на примерни изпълнения на изобретението. Описанието не трябва да се приема в ограничаващ смисъл, а е направено само с цел илюстриране на общите принципи на изобретението, тъй като обхватът на изобретението е най-добре определен от приложените претенции с позоваване на чертежите.
Ще бъде предоставен общ преглед на различните характеристики на изобретението, с подробно описание по-долу. Като цяло, едно изпълнение на настоящото изобретение осигурява метод, процес и изделие за секвестрация на въглерод в аноксична среда. Аноксична среда е област, с изчерпан кислород, като дълбоководен океански басейн, който вероятно нито е бил в контакт с богата на кислород атмосфера от векове, нито вероятно не се е смесвал с богати на кислород повърхностни води от векове.
Аноксичен басейн обикновено се образува, когато подобна на купа форма на океанско дъно предотвратява смесването на океанските течения с водата в басейна. Тъй като организмите и бактериите естествено консумират кислород в басейна, басейнът става аноксичен. Кислородната вода не се освежава чрез океанската циркулация. С ограничен
BG-WO2023091349-A2 кислород или химически градиенти, аноксичният басейн е мъртва зона и враждебна към живота. Въпреки че такива басейни съществуват на дъното на земния океан, се изчислява, че 99.8% от океанското дъно не е аноксично. Казано по друг начин, приблизително само 0.2% от океанското дъно на Земята представлява аноксичен басейн. Секвестрацията на въглероден източник, като биоматерия, в тези аноксични басейни, може да постигне секвестрация в геоложки времеви мащаб.
Секвестрацията на въглерод или остатъци от биомаса в аноксичен басейн е аналог на процеса, който е формирал изкопаемите горива преди еони в Карбоновия период, преди 290 до 360 милиона години. По това време бактериите все още не са могли да разграждат лигнина. Така големи дървета растяли едно върху друго и са спирали в блата от неразложени дървета. Тези дървета, оставени необезпокоявани от бактерии в продължение на хилядолетия, са се трансформирали във въглища, образувайки приблизително 90% от въглищата в момента на Земята.
Секвестрацията на въглерода в аноксичните басейни е паралелна на споменатия процес на образуване на въглища, като се възползва от две характеристики на тези аноксични басейни: минимално смесване на водите в басейна с богат на кислород горен океански слой и стабилността на земната органична материя в дълбокоморска среда поради липса на кислород, светлина и температурни градиенти. Такива предимства минимизират и премахват биологичното и химическото взаимодействие от секвестерания въглерод, позволявайки дългосрочна секвестрация.
Аноксичните басейни се отличават с липса на циркулация или взаимодействие с пошироката океанска екосистема. Следователно изолираният въглерод няма да взаимодейства с океанския живот и следователно няма да навреди на океанския живот. Освен това океанските течения няма да изместят изолирания въглерод от аноксичните басейни, защото няма взаимодействащи течения. Ако имаше, басейнът нямаше да е аноксичен. Секвестрацията на въглерод в аноксични басейни решава основните проблеми на CROPS чрез насочване на място за секвестрация към тези особени и безжизнени среди, 0.2% от океанското дъно, което е аноксично. Освен това най-голямо количество от естествено срещащ се въглерод в биосферата на Земята вече е в дълбоки седименти, което поражда презумпцията, че няма да има неблагоприятни, непредвидени последици.
BG-WO2023091349-A2
Източникът на въглерод може да бъде потопен във водна аноксична среда като басейн в океана. Типът източник на въглерод не е специално ограничен от настоящото изобретение и може да се използва всеки източник на въглерод, който не се разтваря достатъчно или съществено в океана, като например царевица, багаса от захарна тръстика, царевичен фураж, сено, сенаж или странични горски продукти. За да се увеличи максимално ефективността на разходите, може да се използва евтин въглероден плътен материал с ниско съдържание на вода и ниско съдържание на сяра и азот. Пример за такъв евтин източник на въглеродна плътност би бил царевичен фураж, багаса от захарна тръстика, слама или други остатъци, които обикновено се оставят в полето след прибиране на реколтата. Източникът на въглерод също може да бъде нежелан за използване като гориво или тор, което го прави изгоден избор. Освен това могат да се използват некултурни източници на въглерод, като хартия, дърво или хранителни отпадъци. Оборският тор може да се смеси с източника на въглерод. Оборският тор служи като допълнителен източник на въглерод, метод за предотвратяване на земните емисии на метан (метаногенеза) и може да действа като лепило за задържане на въглеродния източник заедно.
Източникът на въглерод може да включва или да бъде смесен с растителна материя, замърсена с тежки метали, като хиперакумулатор на тежки метали. Растенията, класифицирани като хиперакумулатори, могат да събират несъществени елементи, като тежки метали, със скорост 100 пъти по-голяма от другите растения. Смесването на такава замърсена растителна материя с източника на въглерод може ефективно да отдели споменатите тежки метали, премахвайки ги от използваемата почва.
В източника на въглерод може да се предизвика отрицателна плаваемост. В някои изпълнения източникът на въглерод може да бъде балиран или свързан в конфигурация, подходяща за транспортиране или потопяване в океана, като бали сено. Източникът на въглерод може да бъде пакетиран и свързан с неплаващ материал или котва като тухли, пясък, странични продукти от строителството или други материали с цел потопяване на източника на въглерод в океана.
Източникът на въглерод може да бъде преместен до морско пристанище преди или след балиране, пакетиране или подреждане на насипен материал. Доставянето на въглероден източник в близост до водния транспорт може да намали транспортните разходи,
BG-WO2023091349-A2 като по този начин увеличи устойчивостта. Когато е на място с водна аноксична среда, източникът на въглерод се потопява или потъва на мястото.
Когато източникът на въглерод е в аноксична среда като аноксичен океански басейн, липсата на кислород, светлина и температурен градиент намалява драстично разграждането на въглеродния източник от бактерии или химическо взаимодействие. Липсата на циркулация и смесване е надводните води оставя въглеродния източник необезпокояван в аноксичната среда за значителни периоди от време, като например хиляди години. Източникът на въглерод може да потъне в седимент на дъното на водното тяло. Потопяването в седимента ще намали всяко взаимодействие на източника на въглерод е неговата среда, като допълнително секвестира източника на въглерод.
Източникът на въглерод може да бъде покрит с агенти, предизвикващи аноксия, като соли, антимикробни материали или микроби, изчерпващи кислорода. Агентът, предизвикващ аноксия, може да бъде добавен към въглеродния източник преди или по време на процеса на пакетиране. Агентите, предизвикващи аноксия, допринасят за генерирането на токсична среда без кислород. Покритието може да генерира минимални газови обеми, като по този начин минимизира потенциала за вредно производство на газ. Агентът, предизвикващ аноксия, може да бъде усилен от микроб, който изпреварва микробите, метаболизиращи източника на въглерод.
В някои изпълнения на настоящото изобретение може да се предизвика отрицателна плаваемост в източника на въглерод чрез смесването му с или в суспензия. Процесът на обратно драгиране може да отложи суспензията с въглеродния източник във водната аноксична среда. Суспензията може да включва източника на въглерод и неплаващ материал като пясък, мръсотия, компост, скала или отломки. Суспензията може допълнително да съдържа вода. Източникът на въглерод може да бъде свързан или смесен с неплаващия материал. Оборската тор може да се включи също в суспензията. Суспензията може допълнително да съдържа свързващо средство за задържане на суспензията заедно и/или средство, предизвикващо аноксия. В процеса на обратно драгиране суспензията може да се образува и да се постави в затворена тръба. Затворената тръба може да води суспензията през кислородна част на океана и в аноксичния басейн.
Аноксичният басейн може също да бъде конструиран и създаден от човека. Проектиран аноксичен басейн, както и естествено срещащ се аноксичен басейн, могат да се
BG-WO2023091349-A2 използват за секвестрация на въглеродни източници. Предварително съществуваща открита мина или солна мина с пукнатини може да бъде място на проектиран аноксичен басейн. Нов басейн също може да бъде изкопан или добит. Проектираният аноксичен басейн може да се образува чрез напълване на мястото с вода и отстраняване или оставяне на природата да отстрани кислорода. Аноксия може да бъде предизвикана от слаба циркулация на водата. По-високите температури увеличават индукцията на аноксия. След това източник на въглерод може да бъде депозиран в конструирания аноксичен басейн. След това басейнът може да бъде покрит или запечатан.
При спускане или потопяване на органичен материал в аноксичен басейн съществува риск от смесване на кислородна и аноксична вода чрез вихрови течения от движещи се надолу бали или материал. За да се задържат тези вихрови течения и да се сведе до минимум всякаква допълнителна оксигенация, може да се конфигурира затворена тръба или тръба около спускащите се бали, за да се сведе до минимум разпространението на тези вихри. Затворената тръба може да насочи пакетите в аноксичния басейн. Затворената тръба може също така да предотврати смесването на безкислородни води с кислородни води.
Водното налягане на подходяща дълбочина може естествено да компресира биологичния материал. Вътрешните капиляри и кухините на биологичния материал могат да бъдат компресирани по подобен начин, което допълнително намалява плаваемостта на материала. Тази компресия става по-голяма с увеличаване на дълбочината. На критична дълбочина компресията от водното налягане ще накара органичния материал да премине от по-малко плътен от водата (положително плаващ) към по-плътен от вода (отрицателно плаващ). Един аспект на настоящото изобретение включва подход за уплътняване на биологична материя без или в комбинация е използване на преса или машина.
В някои изпълнения източникът на въглерод може да бъде или да включва биодизел като гориво, получено от растения или животни, способно на компресия до отрицателна плаваемост. Биодизелът може да бъде компресиран или поставен в контейнер, способен да издържи компресия, когато е компресиран до точка на отрицателна плаваемост.
В някои изпълнения на настоящото изобретение машината може да наподобява самоподдържащ се ски лифт с обратен ход. Машината може да използва природни сили или механична енергия, за да постигне непрекъснат работен процес на понижаване на голямо количество биомаса след критичната дълбочина. Машината може да увеличи максимално
BG-WO2023091349-A2 количеството биомаса, спуснато след критичната дълбочина или критичната точка на компресия, като същевременно минимизира работата, необходима за това. Машината от настоящото изобретение може да намали или елиминира количеството на използвания баласт. Биомасата може да бъде под формата на бала.
Машината може да използва устройство като верига или конвейер, което се простира под критичната дълбочина. Устройството може да бъде гъвкаво, ригидно или твърдо. Балите могат да се прикрепят към устройството чрез механизъм за закрепване. Механизмът за закрепване може да бъде верига или кука. Теглото на устройството, тежестите, прикрепени към устройството, устройството за закрепване, претеглено приспособление в ниската точка на устройството или комбинацията от тях може да бъде достатъчно тежко, за да противодейства на плаващата сила на биомасата, съдържаща се от или прикрепена към устройството. Устройството може също да бъде прикрепено към тежест или котва, разположени на дъното на морското дъно. Устройството може да започне с издърпване на първа биомаса или бала надолу, което изисква разход на механична енергия, тъй като първоначалната(ите) бала(и) са положително плаващи. Те упражняват сила нагоре, така че трябва да бъдат „изтеглени“ надолу. След като балите преминат критичната дълбочина, компресията от водно налягане променя балите от положителна към отрицателна плаваемост. Сега балите упражняват сила надолу. В споменатата точка балите могат да бъдат незабавно освободени (падащи на дъното на океана) или да останат свързани с машината, доставяйки допълнителна сила надолу за машината, като по този начин се тегли следващата бала. Устройството, спускащо балите, може да се върти или да кръжи, образувайки постоянен поток от бали към аноксичен басейн. Изпълненията на настоящото изобретение не са специално ограничени до бали. В неограничителен пример, насипни материали, се съдържат в тръба, кошница, кофа или друг контейнер, подходящ за пренасяне или изтласкване на насипна биомаса под критичната дълбочина, където тя може да потъне или да продължи да потъва без повторно използване на енергия от потъващия материал.
Като се поддържат балите с отрицателна плаваемост, свързани към въртящата се верига или устройство, балите с отрицателна плаваемост вече могат да осигурят сила надолу, за да изтеглят повече бали под критичната дълбочина на компресия. По този начин, след като силата надолу на балите с отрицателна плаваемост надвиши както силата нагоре на балите с положителна плаваемост, така и механичните сили на триене и съпротивленията
BG-WO2023091349-A2 на машината, процесът може да тече непрекъснато без входна мощност или с намалена входна мощност. Чрез този механизъм, само с малко прилагане на първоначална мощност, потребителят може непрекъснато да компресира и спуска балите в аноксичен басейн. Благоприятно, машината може да бъде самоподдържаща се, може да елиминира или намали нуждата от алтернативно компресиране или уплътняване, да спести или генерира енергия, да намали капиталовите разходи, да намали оперативните разходи и да намали или елиминира баласта, необходим, за да направи биомасата отрицателно плаваема.
В някои изпълнения на настоящото изобретение източникът на въглерод може да бъде обвит в материал като уплътнен материал, консервиращ материал, обвивка или друга локална бариера, създадена от човека. Обвиващият материал може да генерира локална аноксична среда около източника на въглерод.
Процесът на уплътняване може да образува уплътнения материал. Процесът на уплътняване може да включва пресоване на съставка, като биовъглен, с преса, като хидравлична преса, или прилагане на натиск върху съставката. Приложеното налягане и съставът на пресованите материали могат да варират, променяйки структурните свойства на уплътнения материал, за да намали неговата пропускливост. Уплътненият материал може да обвива източника на въглерод, образувайки аноксична среда. След това уплътненият материал може да бъде опакован в консервиращ материал като пластмаса, кал или бетон и може да има стоманена или друга метална обвивка или облицовка, която запечатва опаковката. Опаковъчният материал и обвивката запазват аноксичната среда. Обвитият материал може да се съхранява на необезпокоявано място като под вода или над земята в аноксична среда. Уплътненият материал, консервиращият материал и облицовката допълнително изолират въглеродния източник, ограничавайки контакта с бактерии или химикали, които могат да разложат въглеродния източник .
Като алтернатива източникът на въглерод може да бъде обвит в консервиращ материал и потопен в аноксичен басейн. Натиск от дълбочина на океана може да уплътни материала.
Източникът на въглерод с обвивка може също да се използва като структурен елемент в строителството. Споменатите структурни елементи могат да помогнат за формирането на проектирана аноксична среда. Структурните елементи могат да бъдат разположени около естествена среда, която е податлива на образуване на аноксична среда,
BG-WO2023091349-A2 като например дълбоки океански солеви просмуквания или околна среда на естествено образуващ се аноксичен басейн. Позиционирането на структурните елементи може да образува инженерна стена, ограничаваща наличността на светлина, кислород и температурен градиент и всяко смесване на дълбокоморските води. Това може да създаде инженерна аноксична среда или разширена аноксична среда. След това инженерната аноксична среда може да бъде запълнена с източници на въглерод без обвивка.
За да се гарантира, че процесът на секвестрация е работил и вероятно ще работи в продължение на много векове, може да се наблюдава секвестрацията на въглеродни източници в аноксични басейни. Източникът на въглерод може да бъде измерен преди потопяване в аноксичния басейн. Източникът на въглерод може също да бъде наблюдаван след потопяване в аноксичния басейн чрез измерване на маса, размер или обем на източника на въглерод с радар, сонар или гама лъчение. Освен това, от водата в аноксичния басейн може да бъде взета проба за химически и геномни характеристики на нежелан метаболизъм на секвестирания материал. Такова вземане на проби може да се извърши чрез измерване на химическо свойство на воден стълб на географско местоположение на аноксичния басейн и/или промени в микробиома в аноксичния басейн. Тези химически или обемни измервания могат да бъдат сравнени с други измервания, математически формули или прогнози, за да се определи адекватността или ефективността на секвестрацията. Тези измервания могат да се използват за създаване на рамка за мониторинг, докладване и проверка. Споменатата рамка може да се изисква от регулатор като Environmental Protection Agency /Агенцията за опазване на околната среда/, ЕРА, и/или нейни глобални партньори.
Потенциални места за секвестрация на източници на въглерод могат да бъдат аноксични басейни близо до Съединените щати близо до координати 27°N, 91°W, които съдържат идеални условия за секвестрация на източници на въглерод. Други аноксични басейни, подходящи за секвестрация на въглерод, съществуват по света, включително Черно море, Каспийско море, Червено море, Средиземно море и Карибско море.
Близостта на водните пътища до потенциален, повсеместен източник на въглерод може да увеличи икономическата осъществимост на транспортирането на тези култури по воден път, което прави селското стопанство много жизнеспособен източник на въглерод. Множество източници на въглерод са жизнеспособни кандидати и всеки може да има плюсове и минуси, включително наличност, лесна доставка, цена и дълготрайност.
BG-WO2023091349-A2
Например, соята може да бъде източник на въглерод, тъй като производството на соя в Съединените щати често е в съседство с водни пътища.
В някои изпълнения процесът на секвестрация на въглерод включва образуване на уплътнен материал чрез прилагане на налягане, обвиване на въглероден източник в уплътнения материал, обвиване на уплътнения материал в консервиращ материал и запечатване на уплътнения материал с локална бариера. Уплътненият материал може да се формира с хидравлична преса.
В някои изпълнения процесът на секвестрация на въглерод включва пакетиране на въглероден източник в консервиращ материал, потопяване на въглеродния източник във водна аноксична среда и образуване на уплътнен материал с налягане, упражнявано от дълбочината на океана към въглеродния източник.
Позовавайки се сега на Фигурите, Фигура 1 и Фигура 2 изобразяват въглероден източник 10 и неплаващ материал 12, образуващ пакет 20. Въглеродният източник 10 може да бъде царевица, тръстика, трева/сено, компост или дърво. Неплаващият материал 12 може да бъде метал, скала или бетон. Пакетът 20 е комбинация от източника на въглерод 10 и неплаващия материал 12, образувайки бала, като например бала сено.
Фигура 3 показва пакетите 20, транспортирани чрез кораб 30.
Фигура 4 изобразява океанска среда, където пакетите 20 са потопени. Над океанската среда е въздух 40. Най-горният слой 42 на океана е в контакт с въздуха 40. Този най-горен слой 42 е дом на по-голямата част от водния живот като риба, водорасли и флора. Найгорният слой 42 също съдържа богати на кислород течения. Преходна зона 44 лежи под найгорния слой 42. Аноксична зона 46 лежи на дъното на океанската среда, под преходната зона 44. Пакетите 20 лежат потопени в аноксичната зона 46. Устройство за мониторинг 90 е позиционирано в аноксичната зона зона 46, измерване или вземане на проби от аноксичната зона 46 и/или пакети или маса от тях 20. Мониторингът може да се извършва на периодични интервали и да се измерват или вземат проби за химични, биологични и/или геномни характеристики, показващи или показателни за промяна в аноксична зона 46 като загуба на аноксични характеристики.
Фигура 5 е блок-схема, изобразяваща етапите на метода съгласно изпълнение на настоящото изобретение. Източникът на въглерод може първо да бъде обединен или събран 100. Източникът на въглерод може след това да бъде свързан с неплаващ материал 102.
BG-WO2023091349-A2
Пакетът се транспортира до аноксична среда, като например дълбоководен басейн 104. След това пакетът се потапя в аноксична среда 106.
Фигура 6 изобразява пакет 20, който е потопен и преминава от преходната зона 44 към аноксичната зона 46. Тъй като пакетът 20 се потапява, той произвежда вихрови течения 50. Тези течения могат да смесват кислородни и аноксични води. Фигура 7 показва изпълнение на затворена тръба 52, която направлява потопяването на пакета 20. Затворената тръба 52 ограничава разпространението на вихровите токове 50 и предотвратява смесването на кислородната и аноксичната вода.
Фигури 8 показват уплътнен материал 60, образуван от хидравлична преса 61 съгласно изпълнение на настоящото изобретение. Уплътненият материал 60 може да бъде форма на въглерод . Уплътненият материал 60 е оформен в контейнер 62. Контейнерът 62 и уплътненият материал 60 могат да бъдат оформени от всяка подходяща машина или комбинация от машини, способни да уплътнят материал и да оформят материала в подходяща форма, способна да обхване източник на въглерод. Хидравличната преса 61 е дадена само като пример.
Както е показано на Фигура 9, въглеродният източник 10 се поставя в контейнера 62. След това въглеродният източник 10 може да бъде пресован или уплътнен. След това контейнерът 62 се запечатва. Фигура 10 показва запечатан контейнер 63, обхващащ въглеродния източник 10. Запечатаният контейнер 63 може да не е плаващ, което му позволява да потъне, когато се потопи в океана. Запечатаният контейнер 63 може също допълнително да изолира въглеродния източник 10.
Фигури 11 и 12 показват естествен дълбок басейн 70. Басейнът има висок висока подводна скала 72 и ниска основа 74. Пролука 76 във високата подводна скала 72 излага ниската основа 74 на води отвън на басейна 70, предотвратявайки водата в ниската база 74 да не стане аноксична.
Фигура 13 показва басейна 70 с инженерна стена 78, затваряща пролуката 76. Инженерната стена 78 ограничава всяко смесване на води вътре в басейна 70 с външни води, образувайки инженерен аноксичен басейн 80.
Фигура 14 описва подробно система и метод за отлагане на източник на въглерод 10 в аноксична зона 46 съгласно изпълнение на настоящото изобретение. Източникът на въглерод 10 се смесва с неплаващ материал 12, за да образува суспензия 14. Суспензията се
BG-WO2023091349-A2 движи надолу по затворена тръба 52 през най-горния слой 42 на океана и през преходната зона 44 в аноксичната зона 46. Щом е в аноксичната зона 46, суспензията 14 може да остане необезпокоявана.
Фигури 15 описват алтернативна система и метод за спускане на бали 320 от въглеродна биомаса в аноксична зона съгласно изпълнение на настоящото изобретение. Кораб 300 използва въртяща се верига 310 за спускане на балите 320. Балите 320 могат да бъдат прикрепени към въртящата се верига 310 и спускани, докато балите 320 достигнат предварително определена дълбочина. На предварително определената дълбочина, балите 320 могат да бъдат освободени от въртящата се верига 310, за да потънат във водна среда. Тежест 330 подпомага поддържането на позиция на въртящата се верига 310 спрямо воден стълб в океана, като например чрез закотвянето й, гарантирайки, че балите 320 потъват на предварително определено място, като например аноксична среда.
Фигура 16 описва подробно алтернативна система и метод за спускане на бали 320. Корабът 300 използва въртяща се верига с баласти 410. На предварително определена дълбочина, балите 320 могат да бъдат освободени от въртящата се верига с баласти 410, за да потънат. Баластите 412 остават прикрепени към въртящата се верига с баласти 410. Баластите 412 подпомагат поддържането на позиция на въртящата се верига 310 спрямо воден стълб в океана, като например като я закотвят, гарантирайки, че балите 320 потъват на предварително определено място като аноксичната среда.
Фигура 17 описва подробно друга алтернативна система и метод за спускане на бали 320. Балите са прикрепени към въртяща се тежка верига 510. На предварително определена дълбочина, балите 320 могат да бъдат освободени от въртящата се верига 310, за да потънат. Тежест на въртящата се тежка верига 510 подпомага поддържането на позиция на въртящата се верига 310 спрямо воден стълб в океана, като например чрез закотвянето й, гарантирайки, че балите 320 потъват на предварително определено място, като например аноксична среда.
Трябва да се разбере, разбира се, че гореизложеното се отнася до примерни изпълнения на изобретението и че могат да бъдат направени модификации, без да се излиза от духа и обхвата на изобретението, както е изложено в следващите претенции.
Claims (35)
1. Процес на секвестрация на въглерод, включващ:
индуциране на отрицателна плаваемост във въглероден източник; и потопяване на въглеродния източник във водна аноксична среда.
2. Процесът от претенция 1, при който отрицателната плаваемост се индуцира във въглеродния източник чрез свързване на въглеродния източник с неплаващ материал.
3. Процесът от претенция 1, при който отрицателната плаваемост се индуцира във въглеродния източник чрез смесване на въглеродния източник с неплаващ материал в суспензия.
4. Процесът от претенция 1, при който въглеродният източник се смесва с оборски тор.
5. Процесът от претенция 1, при който въглеродният източник се смесва с растителна материя, замърсена с тежки метали.
6. Процесът от претенция 1, при който водната аноксична среда е инженерен аноксичен басейн.
7. Процесът от претенция 1, допълнително включващ мониторинг на въглеродния източник във водната аноксична среда чрез измерване на масата на въглеродния източник.
8. Процесът от претенция 7, при който въглеродният източник се измерва с радар, за да определи масата на въглеродния източник.
9. Процесът от претенция 7, при който въглеродният източник се измерва със сонар, за да определи масата на въглеродния източник.
BG-WO2023091349-A2
10. Процесът от претенции 7, при който въглеродният източник се измерва с гама лъчение, за да се определи масата на въглеродния източник.
11. Процесът от претенция 1, допълнително включващ мониторинг на въглеродния източник във водна аноксична среда чрез измерване на химическо свойство на воден стълб във водна аноксична среда.
12. Процесът от претенция 1, допълнително включващ мониторинг на въглеродния източник във водната аноксична среда чрез измерване на микробиологичната активност във водната аноксична среда.
13. Процесът от претенция 1, допълнително включващ покриване на въглеродния източник с индуциращ аноксия агент.
14. Процесът от претенция 13, при който агентът, индуциращ аноксия, е сол.
15. Процесът от претенция 13, при който агентът, индуциращ аноксия е антимикробен материал.
16. Процесът от претенция 13, при който агентът, индуциращ аноксия е микроб, изчерпващ кислорода.
17. Процесът от претенция 13, при който агентът, индуциращ аноксия, се допълва от микроб, който изпреварва микробите, метаболизиращи въглеродния източник.
18. Процесът от претенция 1, при който въглеродният източник се насочва във водната аноксична среда чрез затворена тръба.
19. Процесът от претенция 1, при който въглеродният източник се спуска във водната аноксична среда чрез непрекъсната система от макари.
BG-WO2023091349-A2
20. Процесът от претенция 19, при който непрекъснатата система от макари допълнително включва въртяща се верига, действаща за спускане и освобождаване на въглеродния източник във водната аноксична среда.
21. Процесът от претенция 20, при който въртящата се верига е закотвена с голяма тежест.
22. Процесът от претенция 20, при който баластите са прикрепени към въртящата се верига и се въртят с въртящата се верига, при което баластите подпомагат поддържането на позиция на въртящата се верига спрямо воден стълб над аноксична водна среда.
23. Процесът от претенция 20, при който въртящата се верига е достатъчно тежка, за да поддържа позиция на въртящата се верига спрямо воден стълб над аноксична водна среда.
24. Процесът от претенция 1, при който въглеродният източник е биодизел, способен да бъде компресиран до отрицателна плаваемост и поставен в контейнер, способен да издържи компресия, когато е компресиран до точка на отрицателна плаваемост.
25. Изделие за секвестиране на въглерод, включващо:
въглероден източник, свързан с неплаващ материал, при което въглеродният източник е потопен във водна аноксична среда.
26. Изделието от претенция 25, при което въглеродният източник е свързан с неплаващия материал.
27. Изделието от претенция 25, при което въглеродният източник е смесен в суспензия с неплаващия материал.
28. Изделието от претенция 25, при което въглеродният източник е смесен с оборски тор.
29. Изделието от претенция 25, при което въглеродният източник е смесен е растителна материя, замърсена с тежки метали.
BG-WO2023091349-A2
30. Изделието от претенция 25, при което водната аноксична среда е инженерен аноксичен басейн.
31. Изделието от претенция 25, допълнително включващо агент, индуциращ аноксия.
32. Изделието от претенция 31, при което агентът, индуциращ аноксия, е сол.
33. Изделието от претенция 31, при което агентът, индициращ аноксия е антимикробен материал.
34. Изделието от претенция 31, при което агентът, индуциращ аноксия е микроб, изчерпващ кислорода.
35. Изделието от претенция 31, при което агентът, индуциращ аноксия, е допълнен от микроб, който изпреварва микробите, метаболизиращи въглеродния източник.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163264410P | 2021-11-22 | 2021-11-22 | |
| US63/264410 | 2021-11-22 | ||
| PCT/US2022/049532 WO2023091349A2 (en) | 2021-11-22 | 2022-11-10 | Carbon sequestration in anoxic zones |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG113799A true BG113799A (bg) | 2023-11-15 |
Family
ID=86397683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG113799A BG113799A (bg) | 2021-11-22 | 2022-11-10 | Секвестрация на въглерод в аноксични зони |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240246823A1 (bg) |
| EP (1) | EP4308318A2 (bg) |
| BG (1) | BG113799A (bg) |
| WO (1) | WO2023091349A2 (bg) |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4424298A1 (de) * | 1994-07-09 | 1996-01-11 | Schreiber Berthold | Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung mit dosierter Zugabe von kohlenstoffhaltigen organischen Substraten |
| JP4261813B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2009-04-30 | 三井造船株式会社 | ガスハイドレートの海中生成方法、ガスハイドレート生成装置、および二酸化炭素の海中貯蔵システム |
| US20050210739A1 (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-29 | Conocophillips Company | Blends of synthetic distillate and biodiesel for low nitrogen oxide emissions from diesel engines |
| JP5263829B2 (ja) * | 2009-01-29 | 2013-08-14 | 一般財団法人電力中央研究所 | 海底下地層貯留における漏洩二酸化炭素のモニタリング方法及びそのモニタリングシステム |
| US8618472B2 (en) * | 2009-04-07 | 2013-12-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole carbon logging apparatus, systems, and methods |
| WO2011084164A1 (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-14 | Horton Wison Deepwater, Inc. | Systems and methods for subsea gas storage installation and removal |
| CN102660492A (zh) * | 2012-05-10 | 2012-09-12 | 同济大学 | 一种利用混合电子供体提高非光合微生物固碳效率的方法 |
| CN106222124A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-14 | 玉林师范学院 | 固碳氮微生物的培养基及固碳氮微生物的筛选方法 |
| WO2018057780A1 (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | Donald Williams | Carbon capture system, apparatus, and method |
| CN107151556B (zh) * | 2017-06-08 | 2019-08-16 | 吉林农业大学 | 用于改良退化土壤的混合生物质炭及其制备方法 |
| CN108002535A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-05-08 | 北京北方节能环保有限公司 | 一种庆大霉素制药废水硝化反硝化处理方法 |
| CN109621592B (zh) * | 2018-12-18 | 2021-12-17 | 山东河西黄金集团有限公司 | 一种尾矿库抑尘液及抑尘施工方法 |
-
2022
- 2022-11-10 BG BG113799A patent/BG113799A/bg unknown
- 2022-11-10 US US18/559,867 patent/US20240246823A1/en active Pending
- 2022-11-10 WO PCT/US2022/049532 patent/WO2023091349A2/en active Application Filing
- 2022-11-10 EP EP22896346.8A patent/EP4308318A2/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023091349A3 (en) | 2023-07-27 |
| EP4308318A2 (en) | 2024-01-24 |
| WO2023091349A2 (en) | 2023-05-25 |
| US20240246823A1 (en) | 2024-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2001243492B2 (en) | Composite particles and methods of their use | |
| JP4489043B2 (ja) | 水域環境保全材料及び水域環境保全方法 | |
| ES2284703T3 (es) | Metodo para la eliminacion de biosolidos y generacion de metano. | |
| WO2010104908A1 (en) | Systems and methods for regulating algal biomass | |
| CN201314039Y (zh) | 河道滨岸带生态恢复型护岸结构型式 | |
| JP2005034140A (ja) | 水域環境保全材料および保全方法 | |
| CN113170752A (zh) | 一种深远海双柱桩升降式围栏放牧养殖系统 | |
| WO2023183911A1 (en) | Floating substrates for offshore cultivation of target products and methods of making and using the same | |
| CN206328211U (zh) | 一种生态浮岛装置 | |
| CN215253036U (zh) | 一种具有生态功能的风电桩基护底结构 | |
| BG113799A (bg) | Секвестрация на въглерод в аноксични зони | |
| WO2024110896A1 (en) | Carbon sequestration process, storage repository and plant | |
| KR101080239B1 (ko) | 해조류이식체 및 상기 해조류이식체를 이용한 바다숲조성방법 | |
| CN107197796B (zh) | 一种潮间带海水浮游生物的培育方法 | |
| CN203361090U (zh) | 一种用于河湖边坡生态治理的生态袋系统 | |
| ES2258470T3 (es) | Procedimiento para evacuacion de biosolidos y generacion de metano. | |
| US20230243240A1 (en) | Storing solid carbon-bearing particles in geologic formations | |
| Kellner | Wetlands-different types, their properties and functions | |
| CN216379381U (zh) | 一种河道布水生态石笼 | |
| JP2011155906A (ja) | 海藻用栄養塩供給装置、及び海藻用栄養塩供給方法 | |
| CN209002433U (zh) | 一种海潮中供红树林快速生长的装置 | |
| TR2023015066T2 (tr) | Oksi̇jensi̇z bölgelerde karbon tutma | |
| CN211773369U (zh) | 套笼式防冲刷结构 | |
| CN106982769A (zh) | 一种双柱桩式浅海围网养殖工程连岸技术 | |
| CN201798879U (zh) | 一种深井式墓孔立体安葬的圆柱状混凝土棺材 |