Erőművi füstgázból származó szén-dioxid-leválasztás környezeti hatásainak vizsgálata életciklus hatáselemzéssel
A fosszilis eredetű szén-dioxid az emberi tevékenység során legnagyobb mennyiségben kibocsátott üvegházhatású gáz, ami nagymértékben hozzájárul a globális felmelegedéshez. Az éves antropogén szén-dioxid kibocsátás 30%-a fosszilis tüzelésű erőművekből származik. Ezért a kibocsátás ezen pontszerű forrásoknál nagy hatékonysággal csökkenthető.
A szén-dioxid erőművi füstgázból történő leválasztására számos technológia áll rendelkezésre, ám nem teljesen egyértelmű, hogy ezek a légszennyezés-megelőzési műveletek a környezet állapota szempontjából hasznosak-e. A korlátolt életciklus elemzés (limited life cycle assesment) módszertanát követve életciklus hatáselemzés segítségével vizsgáltam a tüzelés utáni (post combustion) leválasztáskor, monoetanol-aminnal (MEA) történő megkötést. A vizsgált folyamat tartalmazza az abszorbens regenerálását is.
Szakirodalmi adatok alapján életciklus leltárt készítettem, amely tartalmazza a szén-dioxid leválasztás, szállítás és tárolás (carbon capture and storage, CCS) anyag- és energiaigényét. A leltáradatokat SimaPro 7 szoftverrel elemeztem. A környezeti hatásokat három hatáselemző módszerrel vizsgáltuk. Az IPCC 2007 eljáráson alapuló szénlábnyom (GWP) egy egypontos hatáselemző eljárás, melynél a vizsgált környezeti hatás az üvegházhatáshoz való hozzájárulás. Az Eco-indicator 99 egy többpontos hatáselemző eljárás, amely a leltárelemek okozta környezetkárosítás mértékét három kárkategóriában becsüli: emberi egészség, ökoszisztéma minősége, természeti erőforrások. Az IMPACT2002+ eljárás szintén többpontos hatáselemző módszer négy hatáskategóriával: emberi egészség, ökoszisztéma minősége, globális felmelegedés, természeti erőforrások.
A vizsgált CCS folyamat környezeti hatáselemzése IPCC 2007 eljárással azt mutatja, hogy a CCS hasznos a globális felmelegedés szempontjából, azaz 1 kg szén-dioxid leválasztása, szállítása, tárolása kevesebb szén-dioxid-ekvivalens üvegházhatású gáz kibocsátást okoz, mint az eredeti füstgázzal történő 1 kg szén-dioxid kibocsátása. Ezzel ellentétben, az ugyanazon leltáradatokat kiértékelő, de a környezeti hatást több szempontból vizsgáló mutatók (Eco-indicator 99 és IMPACT2002+) azt mutatják, hogy a CCS nagyobb környezeti hatással jár, mint a kezelés nélküli kibocsátás.
Az egypontos és többpontos eljárások közti különbözőséget mutatja az, hogy az eredmények eltérőek. A különbség azzal magyarázható, hogy a többpontos eljárások részletesebb információt adnak a CCS környezeti hatásáról, mert figyelembe veszik az emberi egészségre, az ökoszisztéma minőségére és a természeti erőforrásokra vonatkozó környezeti hatásokat is, amelyek jelentősége nagyobb, mint az üvegházgáz kibocsátásé.
