DE102021117392A1 - Use of a floating platform or one that can be fixed above or on water for spraying iron salt aerosols - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer schwimmenden oder über oder auf Wasser fixierbaren Plattform zur Dispergierung von Eisensalz in die Atmosphäre. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass die Plattform eine Ölplattform ist.The invention relates to the use of a platform that is floating or fixable over or on water for dispersing iron salt into the atmosphere. According to the invention, the platform is an oil platform.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer schwimmenden oder über oder auf Wasser fixierbaren Plattform zum Sprühen von Aerosolen in die Atmosphäre.The invention relates to the use of a floating or fixable above or on water platform for spraying aerosols into the atmosphere.

Definitionendefinitions

Eisensalz-Aerosol werden durch bekannte Vorrichtungen fein verteilt und durch Sprühen zerstäubt. Dabei bedeutet Zerstäuben, auch Sprühen genannt, das Zerteilen einer Flüssigkeit in feine Tröpfchen als Aerosol (Nebel) in einem Gas (üblicherweise Luft). Das entstehende Aerosol wird auch Spray oder Sprüh genannt.Iron salt aerosol are finely divided by known devices and atomized by spraying. Atomization, also known as spraying, means the breaking up of a liquid into fine droplets as an aerosol (mist) in a gas (usually air). The resulting aerosol is also called spray or spray.

Atmosphärisches Methan ist das in der Erdatmosphäre vorhandene Methan. Atmosphärische Methankonzentrationen sind von Interesse, weil es eines der stärksten Treibhausgase in der Erdatmosphäre ist. Atmosphärisches Methan steigt. Atmosphärisches Methan.Atmospheric methane is the methane present in the Earth's atmosphere. Atmospheric methane concentrations are of interest because it is one of the most potent greenhouse gases in the Earth's atmosphere. Atmospheric methane increases. Atmospheric Methane.

Meerwasser, das gerade bei den hier vorgeschlagenen Plattformen unbegrenzt vorliegt, wird einer Elektrolyse zugeführt. Dadurch setzt sich Chlor (CI) frei. Dieses wird über heissen Elektroschrott geführt, so dass dadurch Eisen-III-Chlorid (FeCl3) entsteht. Dieses wird nun in der Atmosphäre durch Versprühen freigesetzt. Durch Kondensation und Hydrolyse wird Eisensalz. Genau dieses Eisensalz, vorzugsweise in Aerosol-Ausbildung, aktiviert in komplexen chemischen, photochemischen und biologischen Reaktionsmechanismen die Oxidation von Methan und ähnlichen klimarelevanten Gasen. Darüber hinaus wandelt es nach seinem Absinken in den Ozean Kohlendioxid (CO2) in sedimentgebundenen Brennstoff und Kalkstein um.Sea water, which is available in unlimited quantities on the platforms proposed here, is fed to electrolysis. This releases chlorine (CI). This is passed over hot electrical scrap, so that iron-III-chloride (FeCl3) is formed. This is now released into the atmosphere by spraying. By condensation and hydrolysis becomes iron salt. Exactly this iron salt, preferably in aerosol form, activates the oxidation of methane and similar climate-relevant gases in complex chemical, photochemical and biological reaction mechanisms. In addition, after sinking into the ocean, it converts carbon dioxide (CO2) into sediment-bound fuel and limestone.

Stand der TechnikState of the art

Methan ist für 40% der globalen Erwärmung verantwortlich. Die Entfernung von Methan aus der Atmosphäre ist viel einfacher und billiger als die Entfernung von CO2. Es sind viele Verfahren bekannt. Eine besondere Methode ist der «Enhanced Atmospheric Methan Oxidation (EAMO)» Prozess. Um Methan in der Atmosphäre zu oxidieren, nutzt die Natur die Kraft der Sonne, nämlich das UV-Licht. Eine zusätzliche Voraussetzung ist die Anwesenheit eines Katalysators. Ein in der Atmosphäre vorhandener Katalysator ist Iron Salt Aerosol (Eisensalz - chemische Formel: FeCl3). FeCl3 wird auch als ein Photokatalysator verstanden. Es unterstützt die Oxidation, aber es oxidiert nicht selbst. Die Zugabe von FeCl3 in die Atmosphäre ist auf verschiedene Weise möglich. Eine Möglichkeit, FeCl3 herzustellen, besteht darin, es zu erhitzen und es in die Wolken einzubringen. Dies kann über sehr hohe Türme geschehen.Methane is responsible for 40% of global warming. Removing methane from the atmosphere is much easier and cheaper than removing CO2. Many methods are known. A special method is the «Enhanced Atmospheric Methane Oxidation (EAMO)» process. In order to oxidize methane in the atmosphere, nature uses the power of the sun, namely UV light. An additional requirement is the presence of a catalyst. A catalyst present in the atmosphere is Iron Salt Aerosol (iron salt - chemical formula: FeCl3). FeCl3 is also understood as a photocatalyst. It supports oxidation, but it does not oxidize itself. FeCl3 can be added to the atmosphere in a number of ways. One way to make FeCl3 is to heat it and put it in the clouds. This can happen over very tall towers.

Aus der WO 2003/013698 A1 ist bekannt, dass zum selbstauslösenden Abbau der Treibhausgase Kohlendioxid und Methan die Rauchgase von Fahrzeugverbrennungsmotoren benutzt werden können, die durch Verbrennung von verdampften oder aerosolförmigen flüssigen Brennstoffen entstehen, die brennbare Eisenverbindungen und brennbare Schwefelverbindungen enthalten. Aus diesen Rauchgasen bilden sich Eisensalzaerosole. Diese Fahr- bzw. Flugzeuge bewegen sich überwiegend in der hohen Atmosphäre, über See und auf den Ozeanen. Die mit den Rauchgasen dieser Fahr- bzw. Flugzeuge emittierten Eisensalzaerosole zeigten hinsichtlich des emittierten Chlorids nicht die erwartete zusätzliche Wirkung auf den troposphärischen Methanabbau.From the WO 2003/013698 A1 It is known that the flue gases from vehicle internal combustion engines, which are produced by the combustion of vaporized or aerosolized liquid fuels containing combustible iron compounds and combustible sulfur compounds, can be used for the self-triggering degradation of the greenhouse gases carbon dioxide and methane. Iron salt aerosols form from these smoke gases. These vehicles or aircraft move mainly in the high atmosphere, over sea and on the oceans. The iron salt aerosols emitted with the flue gases of these vehicles and aircraft did not show the expected additional effect on tropospheric methane degradation with regard to the chloride emitted.

Die Eisensalzaerosole (FeCl3 - Eisen(III)-chlorid ist eine chemische Verbindung von Eisen(III)- und Chloridionen) verursachen in der Atmosphäre die Ausbildung dichter Wolken, sie führen zu einem Abbau der Treibhausgase Methan und Kohlenmonoxid in der Troposphäre und schließlich führen sie den Abbau des Treibhausgases Kohlendioxid durch Auslösung von Algenblüten im Ozean. In der Summe ergeben diese Effekte eine Abkühlung der Atmosphäre durch die Verbrennung derartiger eisenhaltiger Brennstoffe.The iron salt aerosols (FeCl3 - iron(III) chloride is a chemical compound of iron(III) and chloride ions) cause the formation of dense clouds in the atmosphere, they lead to a breakdown of the greenhouse gases methane and carbon monoxide in the troposphere and finally they lead to the removal of the greenhouse gas carbon dioxide by triggering algal blooms in the ocean. In sum, these effects result in a cooling of the atmosphere through the combustion of such ferrous fuels.

Der Vorteil einer solchen Emission in die Atmosphäre ist sehr effektiv, da sich das kühlungswirksame Eisensalzaerosol unmittelbar bilden kann und somit ohne Verzögerung wirken kann. Als nachhaltige Emissionsquellen für Eisen und Halogene als Aerosole sind Fluggeräte, wie z. B. Verkehrsflugzeuge, Ballone und Zeppeline vorgeschlagen worden, weil diese in der Höhe agieren können und die hoch angeordneten Eisen-Emissionswolken eine lange Wirkungsdauer haben, bevor ihre Inhaltsstoffe auf Kontinenten oder Ozeanen niedergehen. Alternativ sind auch mehrere 100 Meter hohe Türme, um das Eisensalz in der Höhe zu dispergieren.The advantage of such an emission into the atmosphere is very effective, since the cooling-effective iron salt aerosol can form immediately and can therefore take effect without delay. Aircraft such as e.g. B. Airliners, balloons and blimps have been proposed because they can operate at altitude and the high-altitude iron emission clouds have a long duration before their contents fall on continents or oceans. Alternatively, there are also several 100 meter high towers to disperse the iron salt at high altitude.

Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the Prior Art

Bringt man das Eisensalz mit Flugzeugen oder anderen Fluggeräten in den Höhen aus, so sind die emittierbaren Mengen tatsächlich begrenzt, so dass sich die Frage der Wirtschaftlichkeit stellt.If the iron salt is deployed at high altitudes with airplanes or other aircraft, the quantities that can be emitted are actually limited, so that the question of economic viability arises.

Werden sehr hohe Türme aufgestellt, die am besten in der Nähe eines Meeres aufzustellen sind, sind in der Regel baurechtliche Problematiken gegeben.If very high towers are erected, which are best erected near a sea, there are usually building law problems.

Eine weitere Alternative besteht darin, das Eisensalz mit einem Trägergas in die entsprechende Höhe zu bringen. Auch hier besteht wiederum die Problematik, dass entsprechende technische Vorrichtungen bereitzustellen sind, die das Eisensalz in der entsprechenden Höhe dann freisetzen.Another alternative is to infuse the iron salt with a carrier gas into the appropriate to bring height. Here again there is the problem that corresponding technical devices have to be provided which then release the iron salt at the corresponding level.

Aufgabe der Erfindungobject of the invention

Die Aufgabe besteht darin, eine einfache Art der Dispergierung von Eisensalz in der Atmosphäre zu finden.The task is to find a simple way of dispersing iron salt in the atmosphere.

Lösung der Aufgabesolution of the task

Die Lösung der Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 dargestellt.The solution to the problem is represented by the features of claim 1.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Dispergieren von Eisensalz in hoher Atmosphäre ist bekannt. Hierzu werden Türme vorgeschlagen oder es werden Fahr- und Flugzeuge verwendet, die sich in diesen Atmosphären bewegen. Die Erfindung geht jedoch einen anderen Weg.Dispersing iron salt in high atmosphere is known. Towers are suggested for this purpose, or vehicles and airplanes are used that move in these atmospheres. However, the invention takes a different approach.

Wie zuvor bereits beschrieben, ist es von Vorteil, wenn die Dispergierung über den Ozeanen stattfinden kann, so dass der aus der Dispergierung folgende Niederschlag sich positiv auf die Algenausbildung auswirkt.As previously described, it is advantageous if the dispersal can take place over the oceans, so that the precipitation resulting from the dispersal has a positive effect on the formation of algae.

Gerade Ölplattformen haben den Vorteil, dass diese einem zweiten weiteren Verwendungszweck zugeführt werden können. Ölplattformen sind auf «offshore» angeordnet, unabhängig, ob diese fest installiert sind oder halbtauchend oder schwimmend. Sie bestehen immer aus einer oder mehreren Plattformen, die mit Mitteln im oder auf dem Ozean fixiert werden bzw. ortsfest gehalten werden. Auf der Plattform ist ein Bohrturm vorgesehen, mit dem unterhalb der Plattform gebohrt und gefördert werden kann.Oil platforms in particular have the advantage that they can be used for a second purpose. Oil platforms are located "offshore", regardless of whether they are permanently installed or semi-submersible or floating. They always consist of one or more platforms that are fixed or kept stationary by means in or on the ocean. A derrick is provided on the platform, which can be used to drill and promote below the platform.

Eine besondere Form von Ölplattformen sind sogenannte Hallbtaucherbohrinsel (engl.: Semi-submersible rig). Diese hat tief unter der Meeresoberfläche liegende große Auftriebskörper, auf denen die Plattform breitbeinig mit relativ schlanken Pfeilern ruht. Das senkt den Einfluss des Seegangs bei ausreichender Stabilität, zu der Ballast in den Auftriebskörpern beiträgt. Manche dieser Bohrinseln werden durch weit ausgelegte Anker über dem Bohrloch gehalten. Andere halten ihre Position durch einen GPS-basierten und computergesteuerten eigenen Antrieb aus mehreren, um 360° schwenkbaren Strahlrudern. Diese Art von Bohrinseln wird in großen Wassertiefen bis zu 3500 m eingesetzt. Da die Halbtaucherbohrinsel schwimmt, ist sie eine der mobilsten Bohrinselarten. Diese Plattformen haben ausreichend Rümpfe (Säulen und Pontons) Auftrieb um die Struktur zum Schweben zu bringen, aber mit einem Gewicht, das ausreicht, um die Struktur aufrecht zu halten. Halbtauchplattformen können von Ort zu Ort bewegt und durch Ändern der Überflutungsmenge in Auftriebstanks nach oben oder unten ballastiert werden. Sie werden im Allgemeinen durch Kombinationen von Kette, Drahtseil oder Polyesterseil oder beidem während des Bohr- und / oder Produktionsvorgangs verankert, können aber auch durch Verwendung von an Ort und Stelle gehalten werden dynamische Positionierung. Halbtaucher können in Wassertiefen von 60 bis 6.000 Metern eingesetzt werden.A special form of oil platforms are the so-called semi-submersible rigs. This has large buoyancy bodies lying deep under the sea surface, on which the platform rests with relatively slender pillars, legs apart. This reduces the influence of the swell with sufficient stability, to which ballast in the buoyancy bodies contributes. Some of these drilling rigs are held above the borehole by wide anchors. Others maintain their position through a GPS-based and computer-controlled propulsion system consisting of several thrusters that can be swiveled through 360°. This type of drilling platform is used in large water depths up to 3500 m. Because the semi-submersible rig floats, it is one of the most mobile types of rigs. These platforms have sufficient hulls (columns and pontoons) buoyancy to levitate the structure, but with sufficient weight to keep the structure upright. Semi-submersible platforms can be moved from site to site and ballasted up or down by changing the amount of flooding in buoyancy tanks. They are generally anchored by combinations of chain, wire rope, or polyester rope, or both, during the drilling and/or production process, but can also be held in place through the use of dynamic positioning. Semi-submersibles can operate in water depths from 60 to 6,000 meters.

Wird eine solche Plattform ausser Betrieb benommen, weil diese beispielsweise die Sicherheitsanforderungen nicht mehr erfüllt, so muss diese in der Regel vor Ort zerlegt und abtransportiert werden. Dies ist kostenintensiv und aufwendig.If such a platform is taken out of service because, for example, it no longer meets the safety requirements, it usually has to be dismantled on site and transported away. This is expensive and complex.

Hier setzt die Erfindung an.This is where the invention comes in.

Die Plattform kann nun einem neuen Verwendungszweck zugeführt werden, in dem diese mit einem Turm und einer Einrichtung zum Dispergieren von Eisensalz versehen wird.The platform can now be put to a new use by equipping it with a tower and a device for dispersing iron salt.

Dies hat den erheblichen Vorteil, dass solche Plattformen günstig zu erwerben sind und gleichzeitig aber auch so gestaltet sind, dass diese den Widrigkeiten der Ozeane entgegenstehen können. Einen Turm auf der Plattform zu entrichten ist möglich, da kaum Kräfte auf die Plattform wirken. Der Turm steht zentrisch und ist so angeordnet, dass auch bei halbschwimmenden Ölplattformen stets eine Stabilität gegeben ist. Damit gerade halbschwimmende Plattformen effizient arbeiten können, ist es von Vorteil, wenn anstelle von Antrieben eine Fixierung mittels Anker oder gleichwirkenden Mitteln erfolgen kann.This has the significant advantage that such platforms are cheap to purchase and at the same time are designed in such a way that they can withstand the adversities of the oceans. Paying a tower on the platform is possible because hardly any forces act on the platform. The tower is centric and arranged in such a way that there is always stability, even on semi-floating oil platforms. So that semi-floating platforms in particular can work efficiently, it is advantageous if, instead of drives, they can be fixed by means of anchors or similar means.

Schwimmende Ölbohrinseln haben einen hohen Wert (Neuwert 100-1.000 Millionen USD). Nach Ihrer gewöhnlichen Nutzung sind sie weiterhin schwimmfähig, erfüllen aber nicht mehr die hohen Sicherheitsanforderungen die für das Bohren nach Öl gelten. Auch ergeben sich oft jahrelange Nicht-benutzungen aufgrund tiefer Ölpreise. Der geplanten Zweit- oder Zwischennutzung steht jedoch technisch nichts entgegen, da hierfür weniger hohe Sicherheitsstandards gelten werden. Wir rechnen mit einer Nutzung über 10 - 30 Jahre.Floating oil rigs are highly valuable ($100-1,000 million new). After their usual use, they are still buoyant, but no longer meet the high safety requirements that apply to drilling for oil. There are also often years of non-use due to low oil prices. However, there are no technical obstacles to the planned second or interim use, as less stringent security standards will apply. We expect a usage of 10 - 30 years.

Die Neuheit der Erfindung ist darin zu sehen, dass der Einsatz einer gebrauchten Ölbohrinsel für einen anderen Zweck als das Bohren nach Öl dient. Der Einsatz einer gebrauchten Ölbohrinsel für den Zweck der Verteilung von Eisensalz Partikeln könnte eine wirtschaftliche Alternative zu bisherigen Projekten sind.The novelty of the invention lies in the use of a used oil rig for a purpose other than drilling for oil. The use of a used oil rig for the purpose of dispersing iron salt particles could be an economical alternative to previous projects.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • WO 2003013698 A1 [0006]WO 2003013698 A1 [0006]

Claims (5)

Verwendung einer schwimmenden oder über oder auf Wasser fixierbaren Plattform zum Sprühen von Aerosolen in die Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform eine Ölplattform ist.Use of a floating platform or one that can be fixed above or on water for spraying aerosols into the atmosphere, characterized in that the platform is an oil platform. Verwendung einer Plattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform schwimmend und ortsfest fixierbar ist.using a platform claim 1 , characterized in that the platform is floating and fixed in place. Verwendung einer Plattform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform eine gebrauchte Ölplattform ist.using a platform claim 1 or 2 , characterized in that the platform is a used oil platform. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aerosol ein Eisensalz-Aerosol ist.use after claim 1 , characterized in that the aerosol is an iron salt aerosol. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser Meerwasser und dieses einer Elektrolyse zugeführt wird, wodurch sich Chlor (CI) freisetzt und dieses Chlor über heissen Elektroschrott geführt wird, so dass dadurch Eisen-III-Chlorid (FeCl3) entsteht.use after claim 1 , characterized in that the water is sea water and this is supplied to an electrolysis, whereby chlorine (CI) is released and this chlorine is passed over hot electrical scrap, so that iron-III-chloride (FeCl3) is formed.
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