Редуктор для углекислоты с подогревом: Редуктор углекислотный с подогревом YQT-731L

Подогрев редуктора углекислоты своими руками

Подогреватель углекислого газа

Вопрос: что если подогреватель углекислоты ПЭГ-3 использовать для аргона?

Углекислый газ, проходящий через регулятор давления во время сварки, приводит к сильному его переохлаждению. Происходит это потому, что сжиженный газ охлаждается при понижении давления. Как результат – клапан редуктора закупоривается льдом.

Наиболее сильное охлаждение происходит при расходе более 20дм3/ мин, а минимальная отметка, которую можно достичь -78 оС. В итоге, редуктор промерзает и выходит из строя. Во избежание таких негативных последствий, газ перед ним подогревают.

Так как аргон не сжиженный, а сжатый газ, то он и не охлаждается, поэтому применять подогреватель для него не нужно. Но если необходимо защитить оборудование от промерзания в зимнее время, нередки случаи использования «грелок».

Основное предназначение ПЭГ-3 — подогрев газа при полуавтоматической mig/mag и автоматической сварке. Используется с любыми регуляторами, их конструктивные особенности и завод-изготовитель значения не имеют. Соответствует ТУ, и ГОСТам. Температура эксплуатации устройства -20…+50 градусов Цельсия.

Это интересно знать…
ПЭГ-3 при разовых работах в домашних условиях – прибор абсолютно бессмысленный. Есть рациональное зерно в его применении только при большом объеме работ в заводских условиях, когда устанавливаются большие токи и высокие режимы расхода углекислоты – только в таком случае возникают недоразумения с обмерзанием.

Но обмерзание может произойти и если вы работаете дома при использовании баллонов малого объема до десяти литров. . Диоксид углерода не успевает достичь «нормальной» температуры внутри баллона из-за его малых размеров, что не характерно для больших сорокалитровых емкостей. В таком случае без ПЭГ-3 тоже не обойтись.

Проблема особенно актуальна, если принимать во внимание то обстоятельство, что все сварщики — обычно большие кулибины. И практически у каждого под рукой оказывается углекислотный огнетушитель! Почему-бы его не использовать для сварки?

Вот таким огнетушителем (см. фото) с устройством понижения/регулирования давления и «грелкой» можно варить. Особенно такой девайс полезен, если требуется мобильность. Можно пойти и другим путем: из огнетушителя вынуть трубку — в таком случае жидкая фаза не будет испаряться в раструбе. Родной рычажный кран долго не продержится, поэтому его меняют на кран с маховиком.

One thought on “ Подогреватель углекислого газа. Как избавиться от обмерзания ”

Добавить комментарий

Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Замучался с отечественными (китайскими?) редукторами. Через какое-то время после начала работы перемерзают и перестают работать. Первый давал мощный свищ в атмосферу после 15-20 минут работы. Тот, который сейчас – через полчаса начинает плавно повышать давление, делая сварку очень проблемной.
Варю полуавтоматом. Режим – 3-5 минут непрерывная сварка, 5 минут перекур на монтаж деталей и т.д. Хочется в таком режиме проработать хотя бы часа 3. А они уже через 15 мин то в инее, то в конденсате.
Варю на 4-5 А, выставляю 0.6 МПа.

Подскажите из личного опыта, какой редуктор хороший, или мож я чего-то делаю не так? Спасибо.

Купите любой углекислотный редуктор с подогревом и будет Вам счастье. Например такой – » >
Расход выставляется примерно так – диаметр проволоки умножаем на 10 = расход литров в минуту.

60-100Вт лампу в большую консервную банку повесьте на редуктор. А расходомер нужен.

Спасибо, morgmail. Попробую найти эту штуку. Единственное, что смутило – питание 36В, вроде трансформатора в комплетке нет.

Я думаю, что из старого ТВ транса добыть 36В большой проблемы нет, проблема добыть такой транс.
Хотя в магазинах сейчас всего навалом, тем более в большом городе.

Проверь ЛАТРом, 50% подогревателей не соответствуют своим хар-кам.
Проверяли для интереса.
Были 150 ватт 2 ампера, а попадались 150 ватт 11 ампер.
И все новЬё.
Если попадется сразу сдать и брать в другом месте.

Нужно просто купить нормальный подогреватель от НПП ВРТ с сетевым адаптером на 220 вольт в комплекте и не париться.

Ответ, ляпкину.
Что такое вибро резонансный не знаю, оспаривать не буду.
не встречал.
А это не истой серии что в 16079
Вот здесь:
» >

sanweld написал :
Что такое вибро резонансный не знаю, оспаривать не буду.
не встречал.

Вибро-резонанстные технологии- это мулька основателя фирмы, а я имел в виду обычный простой подогреватель газа в комплекте с блоком питания на углекислотный баллон. Вот такой » >

ляпкин Таки я же о них и говорил.
Проверять надо.
Лучше всего через ЛАТР.
Всякие попадаются.
Блоки питания, это одно, а подогреватель подогревателю рознь.
ИМХО.

Подскажите какой редуктор лучше купить для углекислоты
Углекислота для сварочного полуавтомата

Никогда не пользовался, не знаю как его крутить надо
1)У меня есть кислородный редуктор, вроде его можно использовать? И насколько удобно это будет?

2) купить редуктор углекислотный ур-6-6

3) купить с такой шкалой в виде колбочки и шариком не знаю какая это модель

Есть еще такой же с подогревом но стоит слишком дорого

В чем разница будет между ними при использовании, с каким удобней?
Какой лучше испозовать?

smollwille , тут, как говорится, кто к чему привык. Я пользуюсь редуктором с двумя манометрами (первое фото). Кого-то больше устраивает с расходомером (второе фото). Кислородный можно использовать только «на безрыбье»
С подогревом Вам вряд-ли понадобится, если не собираетесь варить в промышленных масштабах.
ЗЫ. Кстати на первом фото редуктор (конкретно этот) не айс. А может просто мне не повезло с таким, но через месяц-полтора отказал входной манометр, а потом вообще перестал держать давление.
ЗЗЫ. Приличные редукторы от 700 руб и выше. ( в регионах цены отличаются).

avaks написал :
С подогревом Вам вряд-ли понадобится, если не собираетесь варить в промышленных масштабах.

Да не. и бытовых масштабах обмерзает тока ффпуть! Подорев, ит из гуд!

Варю полуавтоматом давно и столь-же давно пользуюсь подогревом углекислого газа. Однако, в течении последних 10-15 лет появились редуктора «уменьшеных» размеров по сравнению с ,так называемыми, большими – старорежимными. И это хорошо, однако малоразмерные редуктора склонны с замерзанию даже при плюс двадцати градусах. Поэтому даже при комнатной температуре стараюсь работать с подогревом. Однако, пользоваться ЛАТРом для питания подогревателя очень не рекомендую, поскольку всегда найдётся любитель покрутить ручку транса с последующими пиротехническими эффектами. Лучше приобрести трансформатор на 36 Вольт, желательно с парой отводов во вторичной обмотке. Это надо для ступенчатого включения нагревателя или выбора интенсивности нагрева. И ещё одна хитрость применения китайских, Вырицких и Донметовских редукторов. Многие из них имеют значительный гистерезис по давлению, особенно при работе на малых расходах и выходных давлениях. Чтобы не терять качество шва и не бегать смотреть на манометры, рекомендую перед полуавтоматом врезать в газовый шланг ресивер литров на 5-10 с краном на выходе(или входе полуавтомата) .Редуктор сглаживает скачки давления а крантик способствует экономии газа на этапах начала-конца работы (не стравливает газ в атмосферу через клапан ПА в течение ночи). Применение ресивера перед самым сварочником особенно показано при сварке мелких аллюминиевых деталей в аргоне, когда требуется повышенная точность манипуляций. А если сварочник без встроенного клапана( а таких большинство) и регулировка подачи аргона осуществляется внешним вентилем вручную, так без ресивера просто не обойтись. Проще всего изготовить ресивер из старого огнетушителя.
Вот как-то так.

Баллоны и их окраска

Служат для хранения и транспортировки газа. Окраска баллонов и надписи на них соответствуют тому газу, для которого они предназначены

Регулятор (редуктор)

Предназначен для понижения давления газа, поступающего из баллона,и автоматического поддержания постоянным рабочего расхода (давления).

Присоединяется к вентилю баллона с помощью накидной гайки.

Давление газа и его расход регулируют вращением маховичка. Отбор газа осуществляется через ниппель, к которому присоединен шланг.

Регулятор расхода углекислого газа У-30П-2 комплектуется электроподогревателем, который установлен на хвостовике корпуса (напряжение питания 36 В, потребляемая мощность 200 Вт)

Технические характеристики

Показатели

У-10-2

Марка

У-30П-2

АР 10-2

АР-40-2

АР 150-2

А-30-2

А-90-2

Г-70-2

Углекислый газ

Аргон

Азот

Гелий

Давление газа на входе, МПа

Наибольшая пропускная способность при наибольшем рабочем давлении (красная шкала), м 3 /ч

Пропускная способность (черная шкала), м 3 /ч

Габаритные размеры, мм

190 х 165 х 160

190 х 260 х 160

Подогреватель

Используется только при сварке в углекислом газе. Испарение жидкого СО₂, при большом его расходе приводит к резкому понижению температуры. Влага, содержащаяся в газе, замерзает в редукторе.

Для безопасности подогреватель питается постоянным (20 В) или переменным (36 В) током.

1 – Корпус; 2 – Кожух; 3 – Змеевик; 4 – Теплоизоляция; 5 – Нагревательный элемент; 6 – Накидная гайка.

Осушитель

Осушитель поглощает влагу из углекислого газа. Выпускается двух модификаций: высокого и низкого давления. Осушитель высокого давления устанавливают перед регулятором (редуктором), а низкого – после него. Влагопоглощающим веществом служит силикагель или алюмогликоль. Путем прокаливания при 250-300°С эти вещества поддаются восстановлению.

1 – Втулка; 2 – Накидная гайка; 3 – Пружина; 4 – Сетка; 5 – Фильтр; 6 – Осушающий материал; 7 – Сетчатая шайба; 8 – Корпус; 9 – Штуцер.

Ротаметр

Служит для определения расхода газа. Необходим в случае использования газовых редукторов, не имеющих встроенного расходомера

наименьшее при наибольшем расходе	0,8				1,5	0,8	1,5	2,5	0,8	1,5

Подогреватели газа

Подогреватели газа предназначены для подогрева газа (в нашем случае чаще всего углекислоты) при его подаче.

При использовании полуавтоматов, углекислота играет роль защитного газа. При этом его подачу, в соответствии с величиной сварочного тока, регулирует автоматика аппарата. Соответственно, при его увеличении, возрастает потребление углекислого газа, он быстро расширяется, из-за чего снижается его температура и происходит обмерзание редуктора. Поэтому, для того чтобы подача газа велась равномерно, требуется его подогрев.

По конструкции, подогреватели газа бывают двух типов: корпусный и проточный.

Корпусный подогреватель газа

Помимо стандартной ситуации с активным потреблением углекислоты, этот подогреватель газа может использоваться при сварке в минусовых температурах. В такой среде эксплуатации редуктор быстро обмерзает, вследствие чего его подстройка становится невозможна. Он начинает «плеваться» жидкой углекислотой, что исключает возможность нормальной сварки в принципе.

Корпусный подогреватель газа — массивный алюминиевый корпус со спиралью нагрева внутри, который крепится на бобышку редуктора стопорным винтом, поэтому он может использоваться только на редукторах одного типа. Спираль питается от напряжения 36 В, выход на которое чаще всего есть у сварочного аппарата. Принцип работы корпусного подогревателя газа основан на нагреве корпуса самого редуктора, вследствие которого нагревается углекислый газ.

Замечание: Охлаждение углекислоты при активном расходе происходит при сварке на больших сварочных токах, которые могут обеспечить только трёхфазные сварочные аппараты. На их корпусе всегда есть розетка на 36 В.

Проточный подогреватель газа

Это элемент, с одной стороны крепящийся на баллон, а на другую его сторону — редуктор. Такая конструкция универсальна и подходит для редукторов всех производителей с различными конструкциями корпуса. Проточный подогреватель газа имеет в своём корпусе спираль нагрева и свободно пропускает углекислоту, гарантируя её подогрев и исключая обмерзание редуктора.

Замечание: При отсутствии разъёма 36 В на сварочном аппарате необходимо использовать понижающий трансформатор.

Подогреватель газа — неотъемлемое устройство при использовании углекислоты, т.к. именно он гарантирует равномерную и бесперебойную подачу газа.

Редуктор СО2/Ar с подогревом 220В

Описание

редуктор
Редуктор углекислотный с подогревом  газовый приспособлен для работы на аргоне и углекислоте и поддерживают входное давление на постоянном уровне, установленном пользователем. Установка рабочего давления проста и точна.
Редуктор соответствуют требованиям норм безопасности применяемых материалов по контролю качества, характеристикам работы и маркировке. Газовый регулятор углекислотный с подогревом предназначен для аргона и углекислоты, а так же смеси.

Преимущества:

• безопасная конструкция;
• простое обслуживание;
• стабильность рабочего давления;
• прочность;
• легкая и простая регулировка рабочего давления;
• доступность запасных частей;
• высокое качество компонентов;
• выгодная цена

НСК сварка, https://nsksvarka. ru/, Электроды, Редукторы, ручная дуговая сварка, Рукава на полуавтомат, аксессуары для сварки, Маски, плазменная резка, https://154svarka.ru/, Всё для сварки, http://www.welding54.ru/, керамика, керамическое сопло, сопло из керамики, тиг сопло, TIG сопло, 4043 присадка, сопло для тиг сварки, сопло для TIG сварки, Welding54, MIG, MIG/MAG аппараты, полуавтомат, MIG аппарат, TIG сварка, аргонные аппараты, аргонник, расходники для полуавтомата, наконечники М6, наконечники для полуавтомата, плазмарез, присадка 4043 купить, купить CUT 40, Редукторы, запасные части для плазмареза, запчасти для CUT 60, Электроды, Резак, купить резаки Новосибирск, пропановый резак, купить ацетиленовый резак, пруток присадочный алюминиевый, регуляторы сварочные, mig аппараты, Электроды, аргонный аппарат, сварочные маски интернет магазин, маскиИнтернет-магазин Дом Сварки, Резак, купить резаки Новосибирск, пропановый резак, купить ацетиленовый резак, Редуктор, регулятор, кислородный регулятор, ручная дуговая сварка, кислородный редуктор, купить редуктор Новосибирск, Редукторы, tig 200p ac dc, купить сварку Новосибирск, аргон, jasic, присадка, присадочный пруток, проволока, проволка, дом сварки, сварочный аппарат, аппарат сварочный, импульсный сварочный аппарат, купить сварочные аппараты постоянного тока, продажа сварочных аппаратов, малогабаритный сварочный аппарат, сварочный аппарат цена, Рукава на полуавтомат, куплю сварочный аппарат, сварочный аппарат для дома, сварочные аппараты бытовые для дачи, сварочные аппараты италия, какой сварочный аппарат выбрать, многофункциональные сварочные аппараты, типы сварочных аппаратов, портативный сварочный аппарат, где купить сварочный аппарат, расходные материалы к mma mig tig cut сварке, плазменная резка, лучший сварочный аппарат, сварог, сварочные полуавтоматы купить, присадка по аллюминию, редуктор кислород, регулятор давления, присадочный пруток для сварки, сварочные маски интернет магазин, сварка алюминия, Маски, аксессуары для сварки, лайнер тефлоновый, торус, Аквамаркет, Мир-сварки, 220 вольт, АрМиг, armig, сварочное оборудование, мир сварки, Сварог, купить сварог новосибирск, все для сварки новосибирск, присадка 4043, пруток er 4043, tig 315p, присадка для сварки, тиг прутки по нержавейке, пруток 4043, пруток присадочный 308, купить, новосибирск, er-308, алюминиевый пруток er 4043, Маски, сопло для аргона, сопло для сварки аргоном, сопло для аргонодуговой сварки, сопло для аргонной сварки, недорогое сопло для аргона, качественная керамика, качественное керамическое сопло, надежное керамическое сопло, сопло под газовую линзу, Рукав MB 15, булден, купить булден новосибирск, булден недорого, качественный булден, гусак MB 36, гусак MB 24, сварочный наконечник, Колпачок, Хвостовик, пистолет WP 18, наконечник, токосъемный наконечник, держатель наконечника, полуавтомат, сварочный полуавтомат, купить полуавтомат новосибирск, купить присадку, купить 4043, 154Сварка, НСКсварка, нск сварка, 54-сварка, купить сварку в новосибирске, купить сварочник в нск, купить полуавтомат новосибирск, купить сварку, сварка полуавтомат, сварка аргоном, сварка цена, супер сварка, ручная сварка, сварка алюминия, сварочный аппарат, сварка полуавтомат, полуавтомат цена, полуавтомат 200, полуавтомат 250, какой полуавтомат, сварка проволока, инверторный сварочный аппарат, купить сварочный, полуавтомат ресанта, полуавтомат сварог, сварки, сварку, сварки полуавтоматом, сопла, наконечник для полуавтомата, наконечник М6, наконечник 08, наконечник медный, медный наконечник, наконечник под, какие наконечники, вольфрам, вольфрам альфа, какой вольфрам, цена вольфрам, вольфрам купить, сварка, сварки, сварку, пруток присадочный 308, er-308, алюминиевый пруток er 4043, сопло для аргона, сопло для сварки аргоном, Расходники CUT, сопло для аргонодуговой сварки, сопло для аргонной сварки, недорогое сопло для аргона, качественная керамика, качественное керамическое сопло, надежное керамическое сопло, сопло под газовую линзу, Проволока, Рукав MB 15, булден, купить булден новосибирск, булден недорого, качественный булден, гусак MB 36, гусак MB 24, сварочный наконечник, Колпачок, Хвостовик, пистолет WP 18, 54-сварка, Дом сварки

Подогреватель углекислого газа.

Как избавиться от обмерзания

Подогреватель углекислого газа

Вопрос: что если подогреватель углекислоты ПЭГ-3 использовать для  аргона?

Углекислый газ, проходящий через регулятор давления во время сварки, приводит к сильному его переохлаждению. Происходит это потому, что сжиженный газ охлаждается при понижении давления. Как результат – клапан редуктора закупоривается льдом.

Наиболее сильное охлаждение происходит при расходе  более 20дм3/ мин, а минимальная отметка, которую можно достичь -78 оС. В итоге, редуктор промерзает и выходит из строя. Во избежание таких негативных последствий, газ перед ним подогревают.

Так как аргон  не сжиженный, а сжатый газ, то он и не охлаждается, поэтому применять подогреватель для него не нужно. Но если необходимо защитить оборудование от промерзания в зимнее время, нередки случаи использования «грелок».

Основное предназначение  ПЭГ-3 — подогрев газа  при полуавтоматической mig/mag и автоматической сварке. Используется с любыми регуляторами, их конструктивные особенности и завод-изготовитель значения не имеют. Соответствует ТУ, и ГОСТам. Температура эксплуатации устройства -20…+50 градусов Цельсия.

 

Это интересно знать…
ПЭГ-3 при разовых работах в домашних условиях – прибор абсолютно бессмысленный. Есть рациональное зерно в его применении только при большом объеме работ в заводских условиях, когда устанавливаются большие токи и высокие режимы расхода углекислоты – только в таком случае возникают недоразумения с обмерзанием.

Но обмерзание может произойти и если вы работаете дома при использовании баллонов малого объема до десяти литров. . Диоксид углерода не успевает достичь «нормальной» температуры внутри баллона из-за его малых размеров, что не характерно для больших сорокалитровых емкостей. В таком случае без ПЭГ-3 тоже не обойтись.

Проблема особенно актуальна, если принимать во внимание то обстоятельство, что все сварщики — обычно большие кулибины. И практически у каждого под рукой оказывается углекислотный огнетушитель! Почему-бы его не использовать для сварки?

Вот таким огнетушителем (см. фото) с устройством понижения/регулирования давления и «грелкой» можно варить. Особенно такой девайс полезен, если требуется мобильность. Можно пойти и другим путем: из огнетушителя вынуть трубку — в таком случае жидкая фаза не будет испаряться в раструбе. Родной рычажный кран долго не продержится, поэтому его меняют на кран с маховиком.

Углекислотные редуктора и регуляторы расхода газа (углекислот) |

Углекислотные редуктора и регуляторы расхода газа (углекислот) российского производства, одноступенчатые, баллонные.

Форма оплаты — наличный, безналичный расчет. Продажа углекислотных редукторов и регуляторов расхода углекислот со склада в Минске.

Редуктор углекислотный УР-6-6

Редуктор углекислотный УР-6-6 – баллонный одноступенчатый редуктор (регулятор давления). УР-6-6 применяется для снижения и регулирования давления баллонного газа (углекислота) и поддержания в автоматическом режиме постоянного рабочего давления газа на выходе из редуктора.

 Редуктор углекислотный УР-6-6 — характеристики

Основные технические характеристики на редуктор углекислотный УР-6-6:

• Наибольшая пропускная способность – 6,0 м3/ч,
• Наибольшее давление газа на входе – 10 Мпа (100 кгс/см2),
• Наибольше рабочее давление газа – 0,6 Мпа (6,0 кгс/см2),
• Коэффициент неравномерности рабочего давления – не более 0,3 i,,
• Коэффициент перепада рабочего давления – не более 0,3 R,
• Наибольшее давление срабатывания предохранительного клапана – 1,2 Мпа (12 кгс/см2),
• Присоединительные размеры: вход – гайка накидная G3/4, выход – М16х1,5,
• Размеры редуктора УР-6-6 – 129х155х120 мм,
• Масса углекислотного редуктора УР-6-6 (комплекта) – 0,53 кг

Цена на углекислотный редуктор УР-6-6 — 260000 с НДС.

_____________________________________________________________

Углекислотный регулятор расхода У-30-КР1

Регулятор расхода углекислот У-30-КР1 – одноступенчатый баллонный углекислотный регулятор расхода. Понижает и регулирует до необходимого уровня углекислотный газ из баллона и автоматически поддерживает постоянный рабочий расход углекислоты на выходе регулятора.

Углекислотный регулятор расхода У-30-КР1 поставляется в собранном виде, с ниппелем под резиновый рукав диаметром 9 мм (по ГОСТ 9356-95) и накидной гайкой 19.

Регулятор У-30-КР1 изготавливается только с одним манометром низкого давления, который показывает расход газа.

Углекислотный регулятор расхода газа (углекислот) У-30-КР1 — характеристики

Основные технические характеристики на регулятор расхода углекислот У-30-КР1:

• Наибольшее давление газа при входе – 10 МПа (100 кгс/см2),
• Наибольшая пропускная способность при наибольшем рабочем давлении – 1,8 м3/ч (30 л/мин),
• Наибольшее давление срабатывания предохранительного клапана – 1,0 МПа (10 кгс/см2),
• Присоединительные размеры: вход – гайка накидная G3/4, выход – М16х1,5,
• Размеры углекислотного регулятора У-30-КР1 – 170х138х101 мм,
• Масса регулятора (комплекта) – 0,72 кг,
• Рабочий газ – углекислый газ,
• Производитель регулятора расхода углекислот У-30-КР1 – «Редиус-108», Россия.

____________________________________________________________

Углекислотный регулятор расхода У-30-КР2

Углекислотный регулятор расхода У-30-КР2 – одноступенчатый баллонный регулятор расхода углекислого газа. Регулирует давление газа из баллона и автоматически поддерживает постоянным рабочий расход газа на выходе регулятора.

Углекислотный регулятор расхода У-30-КР2 изготавливается с двумя монометрами: манометр высокого давления и манометр низкого давления, показывающий расход.

 Регулятор расхода углекислот У-30-КР2 — характеристики

Основные технические характеристики на регуляторы расхода углекислот У-30-КР2:

• Наибольшая пропускная способность – 1,8 м3/ч (30 л/мин),
• Наибольшее давление газа на входе – 10 Мпа (100 кгс/см2),
• Наибольшее давление срабатывания предохранительного клапана – 1,0 Мпа (10 кгс/см2),
• Присоединительные размеры: вход – гайка накидная G3/4, выход – М16х1,5,
• Размеры регулятор расхода углекислот У-30-КР2 – 101х138х169,
• Масса углекислотного регулятора расхода – 0,8 кг,
• Производитель регулятора У-30-КР2 – «Редиус-168», Россия.

____________________________________________________________

Разновидности редукторов, выбор и отличия от регуляторов

Многие обладатели сварочных полуавтоматов, умельцы газовой и аргонодуговой сварки не понаслышке знакомы с устройством подачи газа для своих устройств. Для многих новичков мы уже описывали способы подготовки и настройки сварочного полуавтомата а так же правила ухода за ним, но у некоторых посетителей остались вопросы по подключению газового баллона к п/а и выбору редуктора для баллона.

Поэтому в данной статье мы опишем назначение и разновидности редукторов для газовых баллонов, а в конце статьи приведем общие выводы по выбору редуктора и по подключению баллона с углекислым газом к полуавтомату.

Что из себя представляет редуктор

Редуктор — это устройство для понижения давления газа или газовой смеси, на выходе из какой-либо ёмкости (например, в баллоне или газопроводе), до рабочего давления и его автоматического поддержания в постоянном состоянии, независимо от изменения давления газа в баллоне или газопроводе.

Какие бывают виды редукторов

• Воздушный редуктор — используется на промышленных предприятиях для понижения давления воздуха и поддержания его постоянным в воздушных сетях и коммуникациях, а также в подводном плавании для понижения давления дыхательной смеси.
• Кислородный редуктор — используется на разного рода предприятиях (особенно много в машиностроении и металлургии) для проведения автогенных работ (газовой сварки, резки и пайки), а также в медицине и подводном плавании.
• Пропановый редуктор — используется на разного рода предприятиях (особенно много в машиностроении и металлургии) для проведения автогенных работ (резки, пайки и подогрева) при строительстве (для укладки битумных покрытий) или в быту (газовые плиты). Бывают с постоянно заданным рабочим давлением (устанавливается на заводе-изготовителе) и с возможностью регулировки давления в диапазоне 0-3 кгс/см2.
• Ацетиленовый редуктор — используется на разного рода предприятиях (особенно много в коммунальных хозяйствах) для газовой сварки и резки трубопроводов.

Важно знать, что редуктор держит рабочее давление, но не показывает расход газа, что крайне важно для любого производства и мастерской. Для того, что бы знать уровень расхода газа или смеси необходимо устанавливать регулятор.

Регулятор – устройство по назначению идентичное с редуктором, но кроме удерживания рабочего давления (редуцирования) он также показывает и расход газа. А это как раз важно и для контроля расходов на сварку, и для некоторых технологий сварки тоже.

Главные выводы:

Таким образом, при выборе между редуктором и регулятором, человеку с необъемными и редкими работами по сварке подойдет редуктор. Если, помещение все время отапливается — то можно установить редуктор на баллон даже без подогрева (к примеру, редуктор БКО-50-МГ), если рабочее помещение не отапливаемое или возможны работы на улице – то, необходимо устанавливать редуктор с подогревом. Подогрев необходим для правильной работы редуктора и выхода из горячей сварочной ванны вредных примесей

Регулятор, так же подойдет для бытовых и нечастых работ по сварке, но его стоимость несколько выше.

На производствах установка регуляторов на баллоны с газом и прочих подобных устройствах обязательна, и так же следует учесть температуру в помещении, по принципу редуктора, возможно, понадобится подогрев (к примеру, регулятор БАМЗ У-30/АР-40-П).

Регуляторы сварочные от компании «СВАРБИ»

Газовые регуляторы применяются для снижения давления газа, который поступает из баллона, и поддержания постоянного расхода газа в течение проведения сварочных работ.

Подогреватель газа применяется для подогрева газа до определенной температуры, которая исключает возможность замерзания редуктора в случае большого расхода газа, а также под воздействием низких температур.

Регуляторы расхода газа и давления применяют в процессе газопламенной обработки металла с целью повышения, понижения и автоматического поддержания необходимого давления газов, которые поступают из баллона. По виду своего функционирования регуляторы давления можно разделить на:

• Регуляторы давления обратного действия, которые имеют возрастающую характеристику – давление возрастает в случае снижения газового давления в баллоне;
• Регуляторы давления прямого действия, которые обладают падающей характеристикой – давление падает согласно затратам газа в баллоне.

Регуляторы давления, как правило, обладают надежной и прочной конструкцией, обеспечивая стабильность характеристик давления подаваемых газов. Регулятор затрат газа (расходомер) – это маленький прибор, который автоматически поддерживает заданный газовый расход, благодаря чему можно экономить средства и временные затраты. Расходомеры могут иметь в своем составе специальный регулирующий клапан, который встраивают в корпус устройства или устанавливают отдельно для замеров и управления массовым расходом газов.

Газовые подогреватели используются с целью подогревания углекислого газа и иных инертных газов, которые поступают через расходомер. Кроме того, подогреватели помогают предотвратить замерзание газосварочных устройств. Главными техническими параметрами газовых подогревателей являются напряжение в сети, вид газа и пропускная способность.

Применение газовых подогревателей связано со следующими факторами:

• Пульсация скорости истекания газа, по причине замерзания регулятора, следствием становится неравномерный газовый завес, отчего сварочные швы получаются низкокачественными.
• Углекислый газ имеет охлаждающее действие, благодаря чему увеличивается напряжение дуги и снижается его стойкость. В результате мы имеем низкокачественный шов.
• Температурные перепады углекислого газа приводят к снижению ресурса функционирования клапана.
• В тех ситуациях, когда замерзает регулятор расхода газа, осуществляется сбрасывание углекислого газа с помощью предохранительного клапана. Существенно возрастает газовый расход.
• Появление вихрей в завесе газа, с помощью которых в сварочную ванну поступает кислород. Это происходит, когда газовая вязкость возрастает (например, зимой).
• В случае температуры газа около – 20 °C происходит нарушение герметичности пневматического клапана, возрастает газовый расход.

При помощи газовых подогревателей можно эффективно решить данные проблемы, поскольку с их помощью можно будет поддерживать положительную температуру.

В Швейцарии новая гигантская машина высасывает углерод прямо из воздуха | Наука

Завод по откачке углерода Climeworks в Швейцарии.

Климатические работы

Криста Маршалл, E&E News 1 июня 2017 г., 10:30

Первоначально опубликовано E&E News

Вчера открылась первая в мире коммерческая установка для улавливания углекислого газа непосредственно из воздуха, что послужило поводом для споров о том, действительно ли эта технология может сыграть значительную роль в удалении парниковых газов, уже находящихся в атмосфере.

Завод Climeworks AG недалеко от Цюриха становится первым предприятием, улавливающим CO2 в промышленных масштабах из воздуха и продающимся напрямую покупателю.

Разработчики говорят, что завод будет улавливать около 900 тонн CO2 в год — или приблизительный уровень, выделяемый 200 автомобилями — и подавать газ для выращивания овощей.

Хотя количество CO2 составляет небольшую долю от того, что фирмы и защитники климата надеются улавливать на крупных заводах по ископаемому топливу, Climeworks заявляет, что его предприятие является первым шагом к их цели по улавливанию 1 процента мировых выбросов CO2 с помощью аналогичной технологии.По словам представителей компании, для этого потребуется около 250 000 подобных заводов.

«Высоко масштабируемые технологии с отрицательными выбросами имеют решающее значение, если мы хотим оставаться ниже 2-градусного целевого показателя [глобального повышения температуры], установленного международным сообществом», — сказал Кристоф Гебальд, соучредитель и управляющий директор Climeworks.

Завод расположен наверху установки для утилизации отработанного тепла, которая обеспечивает весь процесс. Вентиляторы пропускают воздух через систему фильтров, которая собирает CO2. Когда фильтр насыщен, CO2 отделяется при температуре выше 100 градусов Цельсия.

Затем газ направляется по подземному трубопроводу в теплицу, управляемую Gebrüder Meier Primanatura AG, для выращивания овощей, таких как помидоры и огурцы.

Соучредитель

Gebald и Climeworks Ян Вурцбахер сказал, что CO2 может иметь множество других применений, например, для газирования напитков. Они основали Climeworks в 2009 году после работы над захватом воздуха во время учебы в аспирантуре в Цюрихе.

По их словам, новый завод рассчитан на трехлетний демонстрационный проект.В следующем году компания заявила, что планирует запустить дополнительные коммерческие предприятия, в том числе те, которые закопают газ под землей для достижения отрицательных выбросов.

«Имея энергетические и экономические данные завода, мы можем сделать надежные расчеты для других, более крупных проектов», — сказал Вурцбахер.

«Интермедия»

Многие критики технологии улавливания воздуха говорят, что было бы намного дешевле усовершенствовать улавливание углерода непосредственно на заводах по сжиганию ископаемого топлива и в первую очередь не допускать попадания CO2 в воздух.

Среди скептиков есть старший инженер-исследователь Массачусетского технологического института Говард Херцог, который назвал это «второстепенным» во время Вашингтонского мероприятия в начале этого года.

Он подсчитал, что общие системные затраты на улавливание воздуха могут составить до 1000 долларов за тонну CO2, что примерно в 10 раз больше затрат на удаление углерода на заводе по сжиганию ископаемого топлива.

«При такой цене смешно думать прямо сейчас. У нас есть так много других способов сделать это, которые намного дешевле», — сказал Херцог.

Он не комментировал конкретно Climeworks, но отметил, что стоимость улавливания воздуха высока отчасти из-за того, что CO2 рассеивается в воздухе, в то время как он больше концентрируется в потоке от завода по сжиганию ископаемого топлива.

Climeworks не сразу предоставила подробную информацию о своих расходах, но в своем заявлении сообщила, что Федеральное управление энергетики Швейцарии окажет помощь в финансировании. Европейский Союз также предоставил финансирование.

В 2015 году Национальные академии наук, инженерии и медицины выпустили отчет, в котором говорится, что такие технологии воздействия на климат, как улавливание воздуха, не могут заменить сокращение выбросов.

В прошлом году два европейских ученых написали в журнале Science , что улавливание воздуха и другие технологии «отрицательных выбросов» являются «несправедливой игрой», отвлекающей мир от жизнеспособных климатических решений ( Greenwire , 14 октября 2016 г. ).

Инженеры

годами экспериментировали с этой технологией, и многие говорят, что это необходимый вариант для поддержания температуры на контролируемом уровне.

Это просто вопрос снижения затрат, говорят сторонники. Более десяти лет назад предприниматель Ричард Брэнсон запустил программу Virgin Earth Challenge и предложил 25 миллионов долларов разработчику жизнеспособной конструкции воздушного захвата.

Climeworks была финалистом в этом конкурсе, как и такие компании, как Carbon Engineering, которую поддерживает соучредитель Microsoft Corp. Билл Гейтс, и которая тестирует улавливание воздуха на пилотном заводе в Британской Колумбии.

Перепечатано Greenwire с разрешения E&E News. Copyright 2017. E&E предоставляет важные новости для специалистов в области энергетики и окружающей среды

инженеров Массачусетского технологического института разработали новый способ удаления углекислого газа из воздуха | MIT News

Новый способ удаления углекислого газа из потока воздуха может стать важным инструментом в борьбе с изменением климата.Новая система может работать с газом практически при любом уровне концентрации, вплоть до примерно 400 частей на миллион, которые в настоящее время обнаруживаются в атмосфере.

Большинство методов удаления углекислого газа из потока газа требуют более высоких концентраций, таких как те, которые обнаруживаются в выхлопных газах электростанций, работающих на ископаемом топливе. Было разработано несколько вариантов, которые могут работать с низкими концентрациями, обнаруженными в воздухе, но новый метод значительно менее энергоемкий и дорогостоящий, говорят исследователи.

Техника, основанная на пропускании воздуха через стопку заряженных электрохимических пластин, описана в новой статье в журнале Energy and Environmental Science постдока Массачусетского технологического института Саага Воскяна, который разработал эту работу во время своей докторской диссертации, и Т. Алан Хаттон, профессор химического машиностроения Ральфа Ландау.

Устройство представляет собой большую специализированную батарею, которая поглощает углекислый газ из воздуха (или другого газового потока), проходящего через его электроды во время зарядки, а затем выделяет газ во время разряда.В процессе работы устройство будет просто чередоваться между зарядкой и разрядкой, при этом свежий воздух или подаваемый газ продувается через систему во время цикла зарядки, а затем чистый концентрированный диоксид углерода выдувается во время разрядки.

По мере зарядки аккумулятора на поверхности каждого пакета электродов происходит электрохимическая реакция. Они покрыты составом под названием полиантрахинон, который состоит из углеродных нанотрубок. Электроды обладают естественным сродством к диоксиду углерода и легко реагируют с его молекулами в воздушном потоке или подаваемом газе, даже когда он присутствует в очень низких концентрациях.Обратная реакция происходит, когда батарея разряжается — во время которой устройство может обеспечить часть энергии, необходимой для всей системы, — и в процессе выбрасывает поток чистого углекислого газа. Вся система работает при комнатной температуре и нормальном давлении воздуха.

«Самым большим преимуществом этой технологии перед большинством других технологий улавливания или поглощения углерода является бинарная природа сродства адсорбента к диоксиду углерода», — объясняет Воскиан. Другими словами, электродный материал по своей природе «имеет либо высокое сродство, либо полное отсутствие сродства», в зависимости от состояния заряда или разряда батареи.Другие реакции, используемые для улавливания углерода, требуют промежуточных этапов химической обработки или ввода значительной энергии, такой как тепло или перепад давления.

«Это бинарное сродство позволяет улавливать диоксид углерода при любой концентрации, включая 400 частей на миллион, и позволяет выделять его в любой поток носителя, включая 100-процентный CO. ₂ », — говорит Воскиан. То есть, когда любой газ протекает через стопку этих плоских электрохимических ячеек, на этапе высвобождения захваченный диоксид углерода будет уноситься вместе с ним.Например, если желаемым конечным продуктом является чистый диоксид углерода, который будет использоваться при газировании напитков, то поток чистого газа можно продуть через пластины. Уловленный газ затем выходит из пластин и присоединяется к потоку.

На некоторых заводах по розливу безалкогольных напитков ископаемое топливо сжигается для выработки углекислого газа, необходимого для придания напиткам шипучести. Точно так же некоторые фермеры сжигают природный газ для производства углекислого газа, чтобы кормить свои растения в теплицах. Новая система могла бы устранить потребность в ископаемом топливе в этих приложениях, и в процессе фактически удалить парниковый газ прямо из воздуха, говорит Воскиан.В качестве альтернативы поток чистого углекислого газа может быть сжат и закачан под землю для долгосрочной утилизации или даже превращен в топливо с помощью ряда химических и электрохимических процессов.

Процесс, который эта система использует для улавливания и выделения углекислого газа, «революционен», — говорит он. «Все это происходит в условиях окружающей среды — нет необходимости в подаче тепла, давления или химикатов. Это как раз эти очень тонкие листы с активными обеими поверхностями, которые можно сложить в коробку и подключить к источнику электричества.

«В моих лабораториях мы стремимся разрабатывать новые технологии для решения ряда экологических проблем, которые позволяют избежать необходимости в источниках тепловой энергии, изменениях давления в системе или добавлении химикатов для завершения циклов разделения и высвобождения», Хаттон говорит. «Эта технология улавливания углекислого газа является наглядной демонстрацией силы электрохимических подходов, которые требуют лишь небольших колебаний напряжения для разделения».

На работающей установке — например, на электростанции, где производятся выхлопные газы. непрерывно — два набора таких пакетов электрохимических ячеек могут быть установлены бок о бок для параллельной работы, при этом дымовой газ направляется сначала в один набор для улавливания углерода, затем отводится ко второму набору, в то время как первый набор идет в его выпуск цикл.Путем чередования вперед и назад система всегда могла как улавливать, так и выпускать газ. В лаборатории команда доказала, что система может выдерживать не менее 7000 циклов зарядки-разрядки с 30-процентной потерей эффективности за это время. По оценкам исследователей, они могут легко улучшить это число до 20 000–50 000 циклов.

Сами электроды могут быть изготовлены стандартными методами химической обработки. Хотя сегодня это делается в лабораторных условиях, его можно адаптировать так, чтобы в конечном итоге их можно было производить в больших количествах с помощью процесса производства рулонов, аналогичных газетному печатному станку, говорит Воскян.«Мы разработали очень рентабельные методы», — говорит он, оценивая, что их можно производить примерно по десяткам долларов за квадратный метр электрода.

По сравнению с другими существующими технологиями улавливания углерода, эта система достаточно энергоэффективна, постоянно расходуя около одного гигаджоуля энергии на тонну улавливаемого диоксида углерода. По словам Воскяна, у других существующих методов потребление энергии колеблется от 1 до 10 гигаджоулей на тонну, в зависимости от концентрации углекислого газа на входе.

Исследователи основали компанию Verdox, чтобы коммерциализировать процесс, и надеются разработать пилотную установку в течение следующих нескольких лет, говорит он. По его словам, систему очень легко масштабировать: «Если вам нужна большая емкость, вам просто нужно сделать больше электродов».

Эта работа была поддержана грантом MIT Energy Initiative Seed Fund и Eni S.p.A.

Может ли действительно работать вытяжка CO2 из атмосферы?

Физик Питер Эйзенбергер ожидал, что коллеги отнесутся к его идее скептически. В конце концов, он утверждал, что изобрел машину, которая может очищать атмосферу от избыточного углекислого газа, превращая этот газ в топливо или храня его под землей. Ученый из Колумбийского университета осознавал, что наименование его двухлетнего стартапа Global Thermostat не было проявлением смирения.

Но прием весной 2009 года оказался даже более снисходительным, чем он ожидал. Во-первых, он поговорил со специальным комитетом, созванным Американским физическим обществом для рассмотрения возможных способов уменьшения содержания углекислого газа в атмосфере с помощью так называемого улавливания воздуха, что означает, по сути, очистку его с неба.Они вежливо выслушали его презентацию, но почти не задавали вопросов. Несколько недель спустя он выступил в Национальной лаборатории энергетических технологий Министерства энергетики США в Западной Вирджинии перед столь же скептически настроенной аудиторией. Айзенбергер объяснил, что в его лаборатории используются химические вещества, называемые аминами, которые уже используются для улавливания концентрированного углекислого газа, выделяемого электростанциями, работающими на ископаемом топливе. По его словам, та же технология на основе амина также продемонстрировала потенциал для решения гораздо более сложной и амбициозной задачи по улавливанию газа из открытого воздуха, где концентрация углекислого газа составляет 400 частей на миллион.Это в 300 раз более рассеянное вещество, чем в дымовых трубах электростанций. Но Эйзенбергер утверждал, что у него была простая конструкция, позволяющая добиться этого рентабельным способом, отчасти из-за того, как он перерабатывает амины. «Это даже не зарегистрировано», — вспоминает он. «Я чувствовал, что многие люди писали на меня».

Технический директор и соучредитель Питер Эйзенбергер перед машиной для улавливания воздуха Global Thermostat.

Однако на следующий день менеджер из лаборатории взволнованно позвонил ему. Ученые Министерства энергетики поняли, что образцы амина, находящиеся в лаборатории, связываются с углекислым газом при комнатной температуре — факт, который они не очень ценили до тех пор. Это означало, что подход Эйзенбергера к захвату воздуха был, по крайней мере, «осуществимым», — говорит один из химиков лаборатории Министерства энергетики Мак Грей.

Пять лет спустя компания Эйзенбергера привлекла 24 миллиона долларов инвестиций, построила действующий демонстрационный завод и заключила сделки на поставку по крайней мере одного клиента углекислым газом, собранным с неба. Но следующая задача — доказать, что технология может оказать преобразующее влияние на мир, что соответствует названию его компании.

Потребность в углеотсасывающей машине очевидна.Большинство технологий по уменьшению выбросов углекислого газа работают только там, где газ выбрасывается в больших концентрациях, например, на электростанциях. Но машины улавливания воздуха, установленные где угодно на Земле, могут справиться с 52 процентами выбросов углекислого газа, которые вызваны распределенными более мелкими источниками, такими как автомобили, фермы и дома. Во-вторых, улавливание воздуха, если оно когда-либо станет практичным, могло бы постепенно снизить концентрацию углекислого газа в атмосфере. По мере того, как выбросы ускоряются — теперь они растут на 2 процента в год, вдвое быстрее, чем за последние три десятилетия 20-го века, — ученые начали осознавать безотлагательность достижения так называемых «отрицательных выбросов».”

Очевидная потребность в технологии побудила несколько других попыток предложить различные подходы, которые могли бы быть практичными. Например, компания Climate Engineering, расположенная в Калгари, улавливает углерод с помощью жидкого раствора гидроксида натрия — хорошо зарекомендовавшего себя промышленного метода. Фирма, основанная одним из первых пионеров этой идеи, коллегой Айзенберга по Колумбии Клаусом Лакнером, работала над этой проблемой несколько лет, прежде чем сдалась в 2012 году.

«Отрицательные выбросы определенно необходимы для восстановления атмосферы, учитывая, что мы собираемся намного превышают любой безопасный предел для CO2, если он есть. У меня возникает вопрос, можно ли это сделать экономным способом? »

В докладе, опубликованном в апреле Межправительственной группой экспертов по изменению климата, говорится, что для того, чтобы избежать согласованной на международном уровне цели глобального потепления на 2 ° C, вероятно, потребуется глобальное развертывание стратегий «удаления углекислого газа», таких как захват воздуха. (См. «Стоимость ограничения изменения климата может удвоиться без технологии улавливания углерода».) «Отрицательные выбросы определенно необходимы для восстановления атмосферы, учитывая, что мы собираемся намного превысить любой безопасный предел для CO2, если он есть», — говорит Дэниел Шраг, директор Центра окружающей среды Гарвардского университета.«У меня возникает вопрос, можно ли это сделать экономным способом?»

Большинство экспертов настроены скептически. (См. «Чего не может улавливание углерода».) В отчете Американского физического общества за 2011 год определены ключевые физические и экономические проблемы. Тот факт, что диоксид углерода связывается с аминами, образуя молекулу, называемую карбаматом, хорошо известен в химии. Но углекислый газ по-прежнему составляет лишь одну из 2500 молекул в воздухе. Это означает, что эффективная машина улавливания воздуха должна будет пропускать огромное количество воздуха мимо аминов, чтобы получить достаточно углекислого газа, чтобы прилипнуть к ним, а затем регенерировать амины, чтобы улавливать больше.В отчете за 2011 год говорится, что для этого потребуется много энергии и, следовательно, будет очень дорого. Вот почему он пришел к выводу, что улавливание воздуха «в настоящее время не является экономически жизнеспособным подходом к смягчению последствий изменения климата».

Сотрудники Global Thermostat понимают эту пугающую экономику, но остаются вызывающе оптимистичными. По словам соучредителя Global Thermostat Грасиелы Чичилниски, экономиста и математика Колумбийского университета, способ сделать улавливание воздуха прибыльным — это воспользоваться спросом на газ в различных отраслях промышленности. Уже существует устоявшийся рынок углекислого газа стоимостью в миллиарды долларов, который используется для омоложения нефтяных скважин, производства газированных напитков и стимулирования роста растений в коммерческих теплицах. Исторически газ продается по цене около 100 долларов за тонну. Но Айзенбергер говорит, что прототип машины его компании может добывать концентрированную тонну газа гораздо дешевле. Идея состоит в том, чтобы сначала продавать углекислый газ на нишевые рынки, такие как добыча нефти из скважин, чтобы в конечном итоге создать более крупные, например использование катализаторов для производства топлива в процессах, которые основаны на солнечной энергии.«Как только улавливание углерода из воздуха станет прибыльным, люди, действующие в собственных интересах, сделают это возможным», — говорит Чичильнский.

Разогрев

Эйзенбергер и Чичилниски были коллегами в Колумбии в 2008 году, когда они поняли, что у них есть взаимодополняющие интересы: его интересы в области энергетики и ее интересы в области экономики окружающей среды, включая работу по формированию Киотского протокола 1991 года, первого глобального договора по сокращению выбросов. По словам Чичильнского, страны пообещали большие сокращения, но экономические и политические реалии не дали «возможности осуществить это».«Пара решила создать бизнес, чтобы решить проблему выбросов углерода.

Они сосредоточились на захвате воздуха, который был впервые разработан нацистскими учеными, которые использовали жидкие сорбенты для удаления скоплений CO2 на подводных лодках. Зимой 2008 года Эйзенбергер уединился в тихом доме с большими стеклянными окнами, выходящими на океан, в округе Мендосино, Калифорния. Там он изучил существующую литературу по улавливанию углерода и принял ключевое решение. Ученые, разрабатывающие методы улавливания CO2, до сих пор пытались работать при высоких концентрациях газа.Но Эйзенбергер и Чичильнский сосредоточились на другом члене в этих уравнениях: температуре.

Инженеры ранее использовали амины для очистки дымовых газов от CO2, температура которых на выходе из электростанций составляет около 70 ° C. Последующее удаление CO2 из аминов — «регенерация» аминов — обычно требует проведения реакции при 120 ° C. Напротив, Айзенбергер подсчитал, что его система будет работать при температуре примерно 85 ° C, потребляя меньше общей энергии. Он будет использовать относительно дешевый пар для двух целей.Пар будет нагревать поверхность, отводя CO2 от собираемых аминов, а также сдувая CO2 с поверхности.

Даже если захват воздуха когда-нибудь окажется прибыльным, другой вопрос, следует ли его увеличивать.

Результат? С меньшей инфраструктурой управления теплом, чем то, что требуется с аминами в дымовых трубах электростанций, конструкция скруббера может быть проще и, следовательно, дешевле. Используя данные своего прототипа, команда Эйзенбергера подсчитала, что такой подход может стоить от 15 до 50 долларов за тонну углекислого газа, уловленного из воздуха, в зависимости от того, как долго прослужит аминовая поверхность.

Если Global Thermostat сможет достичь каких-либо цен, которые он рекламирует, его манит ряд нишевых рынков. Стартап стал партнером компании Algae Systems в Карсон-Сити, штат Невада, чтобы производить биотопливо с использованием углекислого газа и водорослей. Между тем растет спрос на углекислый газ для закачки в истощенные нефтяные скважины, метод, известный как повышение нефтеотдачи. По оценкам одного исследования, к 2021 году этому приложению может потребоваться до 3 миллиардов тонн углекислого газа в год, что почти в десять раз больше, чем на рынке 2011 года.

Это все еще капля в море с точки зрения количества, необходимого для снижения или даже стабилизации концентрации CO2 в атмосфере. Но Эйзенбергер говорит, что альтернативы воздушному захвату действительно нет. По его словам, простое улавливание выбросов углекислого газа на угольных электростанциях только усиливает зависимость общества от углеродоемкого угля.

Соси

Теплый декабрьский полдень в Кремниевой долине, мы с Эйзенбергером пробираемся по исследовательскому центру SRI International.Именно в этих зданиях с низкой посадкой инженеры впервые продемонстрировали ARPAnet, программное обеспечение Apple Siri и множество других технологических достижений. Примерно в четверти мили от входа открывается вид на башню из вентиляторов, стальных и серебряных труб высотой 40 футов. Это демонстрационный завод Global Thermostat. Он внушительный и чистый. Эйзенбергер смотрит на тихую сцену вокруг башни, в которой есть высокое дерево. «Оно делает именно то, что делает дерево», — говорит Эйзенбергер. Но потом он поправляется.«Ну, вообще-то, он делает это намного лучше».

После того, как Эйзенбергер получил докторскую степень по физике в 1967 году в Гарварде, последовали исследования в Bell Labs, Принстоне и Стэнфорде. В 1980-х годах в Exxon он руководил исследованиями солнечной энергии, а затем занимал должность директора Lamont-Doherty, лаборатории геолого-геофизических исследований в Колумбии. Там он провел давний семинар под названием «Система Земля / Человек». Именно на этом семинаре в 2007 году с Лакнером в качестве приглашенного лектора Эйзенбергер впервые услышал о захвате воздуха. Примерно через год подготовки он и Чичильнский связались с миллиардером Эдгаром Бронфманом-младшим.«Иногда, когда вы слышите что-то слишком хорошее, чтобы быть правдой, это происходит потому, что это так», — так отреагировал Бронфман, по словам его сына, присутствовавшего на встрече. Но отпрыск умолял своего отца: «Если они правы, это одна из самых больших возможностей». Семья вложила 18 миллионов долларов.

Эта щедрость позволила компании построить свою демонстрацию, несмотря на отсутствие федеральной поддержки исследований в области захвата воздуха. (Компания Global Thermostat выбрала SRI в качестве своей площадки из-за предыдущего опыта предприятия в области технологий улавливания углерода.В прямоугольной башне используются вентиляторы для втягивания воздуха через чередующиеся поверхности шириной 10 футов, известные как контакторы. Каждый состоит из 640 керамических кубиков, залитых аминовым сорбентом. Вышка поднимает один контактор, а другой опускается. Это позволяет кубикам одного собирать СО2 из окружающего воздуха, в то время как другой очищается от газа с помощью пара при температуре 85 ° C. На данный момент этот газ просто сбрасывается, но, в зависимости от клиента, его можно закачать в землю, доставить по трубам или передать на химический завод для промышленного использования.

Ключевой проблемой, стоящей перед компанией, является прочность поверхностей аминного сорбента. Они имеют тенденцию быстро разлагаться при окислении, и частая замена сорбентов может сделать процесс намного менее экономичным, чем проекты Эйзенбергера.

Ложная надежда

Ни одна из тысяч угольных электростанций в мире не оборудована для полномасштабного улавливания углеродного загрязнения. И если его использование на электростанциях с их концентрированным источником углекислого газа неэкономично, перспективы улавливания его из воздуха многим экспертам кажутся туманными.«На самом деле мало шансов, что вы сможете улавливать CO2 из окружающего воздуха дешевле, чем на угольной электростанции, где дымовой газ в 300 раз более концентрированный», — говорит Роберт Соколов, директор Принстонского института окружающей среды и содиректор отдела углерода университета. инициатива по смягчению последствий.

Скептицизм по поводу возможности улавливания воздуха усугубляется тем, что существуют другие, более дешевые способы создания так называемых отрицательных выбросов. Более практичный способ сделать это, говорит Шраг, будет включать получение топлива из биомассы, которая удаляет CO2 из атмосферы по мере его роста.Когда это сырье ферментируется в реакторе для создания этанола, оно производит поток чистого диоксида углерода, который можно улавливать и хранить под землей. Это проверенный метод, который был протестирован на нескольких сайтах по всему миру.

Даже если захват воздуха когда-нибудь окажется прибыльным, стоит ли увеличивать масштаб — другой вопрос. Скажем, солнечная электростанция построена вне существующей угольной электростанции. Следует ли использовать энергию, которую производит новая солнечная электростанция, для высасывания углерода из атмосферы или для того, чтобы угольная электростанция была остановлена, заменив ее выработку энергии? Последнее имеет гораздо больший смысл, говорит Соколов.У него и других есть еще одно беспокойство по поводу воздушного захвата: заявления о его осуществимости могут породить самоуспокоенность. «Я не хочу, чтобы мы давали людям ложную надежду на то, что улавливание воздуха может решить проблему выбросов углерода без особого внимания к [сокращению использования] ископаемого топлива», — говорит он.

Эйзенбергер и Чичильнски категорически заявляют о важности удаления CO2 из атмосферы, а не сосредоточения исключительно на его улавливании из угольных электростанций. В 2010 году пара разработала версию своей технологии, в которой воздух смешивается с дымовыми газами угольной или газовой электростанции.Такой подход обеспечивает источник пара, улавливая как атмосферный углерод, так и новые выбросы. Это также может снизить затраты за счет обеспечения более высокой концентрации CO2 для улавливания машины. «Это очень впечатляющая система, триумф», — говорит Соколов, полагая, что научные достижения в области улавливания воздуха в конечном итоге будут использоваться в основном на угольных и газовых электростанциях.

Такое приложение может сыграть решающую роль в устранении выбросов парниковых газов. Но Айзенбергер открыл еще более высокие цели.В патенте, выданном ему и Чичильни в 2008 году, технология улавливания воздуха описывалась, среди прочего, как «глобальный термостат для контроля средней температуры атмосферы планеты».

Эли Кинтиш, корреспондент журнала Science .

Даже если выбросы прекратятся, углекислый газ может нагревать Землю на века

Даже если выбросы углекислого газа внезапно прекратятся, углекислый газ, уже находящийся в атмосфере Земли, может продолжать нагревать нашу планету в течение сотен лет, согласно Принстонскому университету. Исследование опубликовано в журнале Nature Climate Change.Исследование предполагает, что для достижения глобальной температуры, которую ученые считают небезопасной, может потребоваться гораздо меньше углерода, чем считалось ранее.

Исследователи смоделировали Землю, на которой после того, как 1800 миллиардов тонн углерода вошли в атмосферу, все выбросы углекислого газа внезапно прекратились. Ученые обычно используют сценарий прекращения выбросов, чтобы измерить остаточную способность углекислого газа удерживать тепло. В течение тысячелетия после этого смоделированного отключения сам углерод неуклонно исчезал: 40 процентов поглощалось океанами и сушей Земли в течение 20 лет, а 80 процентов — в конце 1000 лет.

Само по себе такое уменьшение содержания углекислого газа в атмосфере должно приводить к похолоданию. Но тепло, удерживаемое углекислым газом, пошло по другому пути.

После столетия похолодания планета нагрелась на 0,37 градуса по Цельсию (0,66 по Фаренгейту) в течение следующих 400 лет, поскольку океан поглощал все меньше и меньше тепла. Хотя результирующий всплеск температуры кажется небольшим, немного тепла здесь имеет большое значение. Земля нагрелась всего на 0,85 градуса по Цельсию (1,5 градуса по Фаренгейту) с доиндустриальных времен.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата считает, что глобальные температуры, которые всего на 2 градуса по Цельсию (3,6 градуса по Фаренгейту) выше, чем доиндустриальные уровни, могут серьезно повлиять на климатическую систему. Чтобы избежать этого, люди должны поддерживать совокупные выбросы углекислого газа на уровне ниже 1 000 миллиардов тонн углерода, около половины из которых уже выброшено в атмосферу с момента зарождения промышленности.

Исследования, проведенные Принстонским университетом, показывают, что даже если выбросы углекислого газа внезапно прекратятся, углекислый газ, уже находящийся в атмосфере Земли, может продолжать нагревать нашу планету в течение сотен лет.Исследователи обнаружили, что по мере того как углекислый газ неуклонно рассеивается, поглощение тепла океанами уменьшается, особенно в полярных океанах, таких как Антарктида (вверху). Этот эффект не учитывался в существующих исследованиях. (Фото любезно предоставлено Эриком Гэлбрейтом, Университет Макгилла)

Эффект длительного потепления, обнаруженный исследователями, предполагает, однако, что точка 2-градуса может быть достигнута с гораздо меньшим количеством углерода, сказал первый автор Томас Фрёличер, который проводил работу как постдокторант Принстонской программы по атмосферным и океаническим наукам под соавтором Хорхе Сармьенто, Джорджем Дж.Маги Профессор геологии и инженерной геологии.

«Если наши результаты верны, общие выбросы углерода, необходимые для поддержания уровня ниже 2 градусов потепления, должны составить три четверти от предыдущих оценок, всего 750 миллиардов тонн вместо 1 000 миллиардов тонн углерода», — сказал Фрёличер, ныне исследователь. в Швейцарском федеральном технологическом институте в Цюрихе. «Таким образом, ограничение потепления до 2 градусов потребует сохранения будущих совокупных выбросов углерода на уровне ниже 250 миллиардов тонн, что составляет лишь половину от уже выброшенного количества в 500 миллиардов тонн.”

Работа исследователей противоречит научному консенсусу о том, что глобальная температура останется постоянной или снизится, если выбросы внезапно сократятся до нуля. Но предыдущие исследования не учитывали постепенного снижения способности океанов поглощать тепло из атмосферы, особенно полярных океанов, сказал Фрёличер. Хотя углекислый газ постоянно рассеивается, Фрёличер и его соавторы смогли увидеть, что океаны, которые отводят тепло из атмосферы, постепенно поглощают меньше.В конце концов, остаточное тепло компенсирует охлаждение, происходящее из-за уменьшения количества углекислого газа.

Фрёличер и его соавторы показали, что изменение поглощения тепла океаном в полярных регионах оказывает большее влияние на среднюю глобальную температуру, чем изменение в океанах низких широт, механизм, известный как «эффективность поглощения тепла океаном». Этот механизм был впервые исследован в статье 2010 года соавтором Фрелихера Майклом Винтоном, исследователем из Лаборатории геофизической гидродинамики Национального управления океанических и атмосферных исследований (GFDL) в Принстонском кампусе Форрестол.

«Региональное поглощение тепла играет центральную роль. Предыдущие модели не очень хорошо представляли это», — сказал Фрёличер.

«Ученые думали, что температура остается постоянной или снижается после прекращения выбросов, но теперь мы показываем, что нельзя исключать возможность повышения температуры», — сказал Фрёличер. «Это иллюстрирует, насколько трудно обратить вспять изменение климата — мы прекращаем выбросы, но все же получаем повышение средней глобальной температуры.«

Документ «Продолжающееся глобальное потепление после прекращения выбросов CO2» был опубликован 24 ноября издательством Nature Climate Change. Финансирование работы было предоставлено Швейцарским национальным научным фондом (грант Ambizione PZ00P2_142573) и Инициативой по снижению выбросов углерода Принстонского университета.

Что, если хранение CO₂ также позволит нам отапливать наши дома?

Признанный научным сообществом основной причиной глобального потепления, уровень CO ₂ в атмосфере продолжает расти, что подтверждается отчетом Всемирной метеорологической организации за ноябрь 2019 года.

Основной причиной этого увеличения является антропогенная промышленная и экономическая деятельность, выбрасывающая примерно 35 миллиардов тонн (35 Гт) CO в год во всем мире ₂ , к которым мы должны добавить эффекты обезлесения и урбанизации земель (6 Гт на год).

Растительность и океаны действительно играют свою роль в качестве естественных поглотителей, поглощая более половины этих количеств, но излишки продолжают накапливаться в атмосфере год за годом и вызывают неуклонный рост уровней CO. ₂ .

Геологическое хранилище CO₂

Очевидное и обязательное решение — снизить выбросы CO ₂ . Это означает резкое сокращение использования ископаемых видов топлива (нефти, газа, угля) параллельно с развитием альтернативных источников и векторов энергии (солнечная, ветровая, геотермальная, биомасса, гидроэлектроэнергия, водород и т. Д.).

Однако это изменение не произойдет в одночасье и требует сопутствующих мер, одна из которых заключается в улавливании атмосферного CO ₂ и его хранении глубоко под землей, откуда изначально поступал углерод.Эта технология известна как улавливание и хранение CO ₂ (CCS).

CCS заключается в улавливании CO ₂ , содержащемся в дымовых газах промышленных предприятий, с последующей закачкой его глубоко под землю (1000 метров и более) через специальную скважину. Газообразный CO ₂ перед впрыском сжимается до более плотного состояния (но все же легче воды), что позволяет впрыскивать его в больших количествах. Место хранения тщательно выбирается, чтобы CO ₂ оставался постоянно захваченным и обычно состоял из пористой породы-коллектора с промежутками между зернами (порами), содержащими соленую воду (не питьевую).Он перекрывается непроницаемой покрывающей породой, предотвращающей подъем к поверхности части CO ₂ , не захваченной в порах породы или растворенной в соленой воде.

Хранение углекислого газа: как это работает? (Клуб CO₂ CSCV, 2015).

Технология CCS проверена и готова к крупномасштабному развертыванию. На сегодняшний день по всему миру действуют 19 крупномасштабных установок CCS, которые предотвращают выбросы примерно 40 миллионов тонн (40 Мт) CO ₂ в год.Тем не менее, CCS оказывается слишком медленным, чтобы начать работу на уровне, необходимом для достижения глобальных целей по сокращению выбросов, и это несмотря на более чем 40-летний опыт эксплуатации и тревожный факт, что эксперты по моделированию климата рассчитывают, что CCS внесет 14% в общий пакет климатических решений (© OECD / IEA ETP 2017, стр. 31). Стоимость операций и относительно тяжелая инфраструктура для установки частично объясняют эту ситуацию, а также отсутствие политической поддержки, но нам нужно найти способы выхода из этого тупика.

BRGM принимала участие в нескольких исследовательских проектах по CCS за последние 25 лет. Однако с 2013 года BRGM и ее партнеры работают над новым вариантом CCS, который проще в реализации, дешевле и подходит для уменьшения масштаба, чтобы его можно было применять на местном уровне для сокращения выбросов CO ₂ от «небольших» промышленных предприятий.

Решение проблемы «малых» промышленных загрязнителей

Для достижения целей Парижского соглашения нам необходим весь комплекс действий по сокращению выбросов, независимо от масштаба.Во Франции выбросы CO ₂ сегодня составляют немногим менее 1% глобальных выбросов (т. Е. 338 Мт CO₂ в год), разбитых на 31% для промышленности, преобразования энергии и отходов (источников, с которыми можно бороться с помощью CCS). ), 31% на транспорт, 19% на сельское хозяйство и 19% на жилье.

Однако почти 84% французских промышленных источников выбросов являются «небольшими», то есть выбрасывают менее 150 000 тонн (150 кт) CO ₂ в год, в среднем 38 кт CO ₂ в год.Тем не менее, если сложить все вместе, эти маленькие или очень маленькие источники выбросов в совокупности составляют почти 32 Мт CO ₂ в год, что не вызывает нареканий.

Однако эти объекты рассредоточены по всей стране, что делает обычное решение CCS для них недоступным; невозможно объединить несколько небольших и дорогих улавливающих устройств для транспортировки значительных количеств CO ₂ в одно и обязательно удаленное хранилище. CCS, в том виде, в котором она развернута сегодня в мире, хранит порядка одного миллиона тонн CO ₂ в год на каждую площадку, что как минимум в 25 раз больше, чем средние выбросы от небольших установок, подобных установленным во Франции.

Накопитель CO₂ в сочетании с отоплением: недостающее звено

Решение с растворенным CO₂, разработанное BRGM, предлагает новый подход к CCS, который идеально адаптирован для этих небольших промышленных эмиттеров. Одно из основных отличий заключается в том, что CO ₂ хранится полностью растворенным в соленой воде глубокого водоносного горизонта, в отличие от традиционного подхода, когда CO ₂ сжимается до плотного состояния.

Для этого вода закачивается из глубокого коллектора через добывающую скважину, а затем закачивается обратно под землю через вторую нагнетательную скважину после растворения CO ₂ , захваченного на промышленном предприятии.Вместе эти две скважины составляют так называемый «дублет», идентичный дублетам, используемым при глубокой геотермальной эксплуатации. Подобие инфраструктуры позволяет одновременно извлекать тепло, содержащееся в воде, перекачиваемой из резервуара.

Эта подповерхностная синергия — накопление CO ₂ и извлечение тепла — повышает экономичность операции с растворенным CO ₂ по сравнению с традиционным CCS при условии, что рекуперированная энергия может использоваться локально.Подача тепловой сети в здания, будь то коллективные или индивидуальные жилые дома, служебные или корпоративные здания, является хорошим примером использования производимого тепла. Таким образом, мы могли бы хранить промышленный CO ₂ при обогреве наших домов, и все благодаря почти безуглеродному источнику энергии, который заменяет более традиционные и менее экологически чистые формы отопления (на отопление приходится почти 20% CO ₂ выбросов во Франции).

Трехмерное представление сайта, растворенного в CO₂.BRGM

Как работает растворенный CO₂

Концепция CO ₂ -Dissolved изначально возникла из-за преимуществ, которые она предлагает для управления местом хранения. Действительно, при традиционном подходе CCS увеличение пластового давления, вызванное массивной закачкой CO ₂ , требует постоянного мониторинга участка, чтобы гарантировать, что оно не превышает определенных пределов. Подход с растворенным CO ₂ позволяет избежать повышения давления за счет извлечения и повторной закачки того же количества воды из / в резервуар.

Аналогичным образом, с закачкой в ​​резервуар CO ₂ в растворенном, а не в газообразном состоянии, мы избегаем любой тенденции естественного повышения CO ₂ и, следовательно, любого потенциального риска утечки CO ₂ в направлении поверхность и загрязнение неглубоких водоносных горизонтов, используемых для питьевого водоснабжения. Вода, содержащая растворенный CO ₂ , на самом деле немного плотнее, чем вода из резервуара, и имеет тенденцию опускаться на дно резервуара. Это, в свою очередь, снижает потребность в строгом контроле потенциальных предпочтительных путей эвакуации, а именно колодцев и непроницаемого скального покрова.

Еще одно преимущество по сравнению с традиционным CCS заключается в упрощенной инфраструктуре и ее пригодности для локального применения, что позволяет избежать необходимости строить трубопроводные сети для транспортировки CO ₂ от выбрасывающих промышленных площадок к месту хранения.

Пример из практики: истинный потенциал во Франции

Для применения технологии растворенного CO ₂ на предприятии должны быть выполнены два основных условия.

Во-первых, недра под промышленным заводом должна иметь необходимые гидрогеологические и термические характеристики для геотермальной эксплуатации; как правило, скорость потока закачки / закачки порядка 200–350 м ³ / ч и температура воды от 40 до 90 ° C.

Во-вторых, нельзя превышать предел растворимости растворенного CO ₂ (порядка 50 кг CO ₂ / м ³ воды), чтобы гарантировать, что CO ₂ остается в полностью растворенном виде. форма (т.е. без пузырьков газа). Эти технические ограничения означают, что количество закачиваемого CO ₂ должно поддерживаться на уровне ниже 10-17 тонн в час, при значениях расхода воды, как указано выше, что соответствует максимальной емкости хранения около 150 kt CO ₂ на год.Это объясняет, почему эта технология адаптирована для малых источников выбросов, как упоминалось выше, и, таким образом, предлагает низкоуглеродные перспективы для промышленного сектора, у которого в настоящее время мало или нет других альтернатив.

Расположение промышленных площадок с низким уровнем выбросов CO₂ на фоне наиболее благоприятных геотермальных зон (выделено синим цветом) во Франции. BRGM

Чтобы лучше понять потенциал внедрения технологии растворенного CO ₂ по всей Франции, промышленные площадки с низким уровнем выбросов CO ₂ (менее 150 кт в год) были нанесены на карту и наложены на зоны глубоких резервуаров с геотермальным потенциалом (в синий, см. карту).Среди этих сайтов, широко распространенных по всей Франции, 437 расположены в синих зонах и поэтому потенциально совместимы с подходом CO ₂ -Dissolved. Вместе эти объекты ежегодно выбрасывают около 17 млн ​​тонн CO ₂ , что составляет более 12% промышленных выбросов Франции. Небольшие действия, объединенные вместе, могут дать значительные результаты.

Хранение этих выбросов не только существенно улучшит углеродный след этих отраслей, но и дополнительное преимущество использования геотермальной энергии в качестве средства отопления и, таким образом, замены ископаемого топлива приведет к дальнейшему снижению экологических расходов.

Текущие работы направлены на подготовку первых испытаний закачки CO ₂ в существующий геотермальный дублет. Это подтвердит суть концепции растворенного CO ₂ путем тестирования, в частности, нагнетательного устройства и методов непрерывного мониторинга растворения CO ₂ в воде нагнетательной скважины. Следующим шагом будет внедрение на промышленной площадке первого демонстратора полной технологии.

CO₂ и выбросы парниковых газов

IPCC, 2013: Изменение климата 2013: основы физических наук.Вклад Рабочей группы I в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С.К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П.М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1535 стр.

Ласис, А.А., Шмидт, Г.А., Ринд, Д., и Руди, Р.А. (2010). CO2 в атмосфере: основная ручка управления температурой Земли. Science , 330 (6002), 356-359.

На этой диаграмме — с помощью кнопки «Изменить регион» вы также можете просмотреть эти изменения по полушарию (север и юг), а также по тропикам (определяемым как 30 градусов выше и ниже экватора). Это показывает нам, что повышение температуры в Северном полушарии выше, ближе к 1,4 ℃ с 1850 года, и меньше в Южном полушарии (ближе к 0,8 ℃). Факты свидетельствуют о том, что это распределение тесно связано с моделями циркуляции океана (особенно с Североатлантическим колебанием), которое привело к еще большему потеплению в северном полушарии.

Делворт, Т. Л., Цзэн, Ф., Векки, Г. А., Янг, X., Чжан, Л., и Чжан, Р. (2016). Североатлантическое колебание как движущая сила быстрого изменения климата в Северном полушарии. Nature Geoscience , 9 (7), 509-512. Доступно онлайн.

IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Вклад рабочих групп I, II и III в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Core Writing Team, R.К. Пачаури и Л.А. Мейер (ред.)]. МГЭИК, Женева, Швейцария, 151.

2014: Изменение климата 2014: Воздействие, адаптация и уязвимость. Часть A: Глобальные и отраслевые аспекты. Вклад Рабочей группы II в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата
[Field, C.B., V.R. Баррос, Д.Дж. Доккен, К.Дж. Мах, доктор медицины Мастрандреа, Т. Билир, М. Чаттерджи, К.Л. Эби, Ю. Эстрада, Р. Генова, Б. Гирма, Э.С. Кисель, А. Леви, С. Маккракен, П.Р. Мастрандреа и Л.Л. Уайт (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, 1132 стр. Доступно в Интернете.

Земля Беркли. Отчет о глобальной температуре за 2019 год. Доступно по адресу: http://berkeleyearth.org/archive/2019-temperatures/.

Земля Беркли. Отчет о глобальной температуре за 2019 год. Доступно по адресу: http://berkeleyearth.org/archive/2019-temperatures/.

Это связано с тем, что вода имеет более высокую «удельную теплоемкость», чем земля, а это означает, что нам потребуется добавить больше тепловой энергии, чтобы повысить ее температуру на один градус по сравнению с той же массой земли.

IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Вклад Рабочей группы I в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С.К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П.М. Мидгли (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1535 стр.

Ласис, А.А., Шмидт, Г.А., Ринд, Д., и Руди, Р.А. (2010). CO2 в атмосфере: основная ручка управления температурой Земли. Science , 330 (6002), 356-359.

Митчелл, Дж. Ф. Б., Джонс, Т. К., Инграм, В. Дж., И Лоу, Дж. А. (2000). Влияние стабилизации концентрации углекислого газа в атмосфере на глобальное и региональное изменение климата. Письма о геофизических исследованиях , 27 (18), 2977-2980.

Samset, B.H., Fuglestvedt, J.S. И Лунд, М.Задержка появления глобальной температурной реакции после уменьшения выбросов. Nature Communications, 11, 3261 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-17001-1.

Бернхард Берейтер, Сара Эгглстон, Йохен Шмитт, Кристоф Нербасс-Алес, Томас Ф. Штокер, Хубертус Фишер, Зепп Кипфштуль и Джером Чаппелла. 2015. Пересмотр рекорда CO2 EPICA Dome C с 800 до 600 тыс. Лет до настоящего времени. Письма о геофизических исследованиях . . DOI: 10.1002 / 2014GL061957.

Базовые данные для этой диаграммы взяты из Climate Action Tracker — на основе политик и обещаний по состоянию на декабрь 2019 года.

Rogelj, J., D. Shindell, K. Jiang, S. Fifita, P Форстер, В. Гинзбург, К. Ханда, Х. Хешги, С. Кобаяши, Э. Криглер, Л. Мундака, Р. Сефериан, М.В. Вилариньо, 2018: Пути смягчения последствий, совместимые с температурой 1,5 ° C в контексте устойчивого развития. В: Глобальное потепление на 1,5 ° C. Специальный доклад МГЭИК о последствиях глобального потепления 1.На 5 ° C выше доиндустриальных уровней и соответствующих глобальных путей выбросов парниковых газов в контексте усиления глобального ответа на угрозу изменения климата, устойчивого развития и усилий по искоренению бедности [Masson-Delmotte, V., P. Zhai , Х.-О. Пёртнер, Д. Робертс, Дж. Скеа, П. Р. Шукла, А. Пирани, В. Муфума-Окия, К. Пеан, Р. Пидкок, С. Коннорс,
J.B.R. Мэтьюз, Ю. Чен, X. Чжоу, М.И. Гомис, Э. Лонной, Т. Мэйкок, М. Тиньор и Т. Уотерфилд (ред.)]. В прессе.

Раупах, М.Р., Дэвис, С. Дж., Петерс, Г. П., Эндрю, Р. М., Канадель, Дж. Г., Киа, П.,… и Ле Кер, К. (2014). Разделение квоты на совокупные выбросы углерода. Nature Climate Change , 4 (10), 873-879.

Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (2019). Отчет о разрыве выбросов за 2019 год. ЮНЕП, Найроби.

Все визуализации, данные и код, созданные «Нашим миром в данных», находятся в полностью открытом доступе по лицензии Creative Commons BY. У вас есть разрешение использовать, распространять и воспроизводить их на любом носителе при условии указания источника и авторов.

Данные, предоставленные третьими сторонами и предоставленные «Нашим миром в данных», регулируются условиями лицензии исходных сторонних авторов. Мы всегда будем указывать исходный источник данных в нашей документации, поэтому вы всегда должны проверять лицензию на любые такие сторонние данные перед использованием и распространением.

Наши статьи и визуализации данных основаны на работе множества разных людей и организаций. При цитировании этой записи, пожалуйста, также укажите основные источники данных.Эту запись можно цитировать:

Обзор парниковых газов | Выбросы парниковых газов (ПГ)

Общие выбросы в 2018 году = 6,677 миллионов метрических тонн CO _{эквивалента 2} . Сумма процентов может не составлять 100% из-за независимого округления.

Изображение большего размера для сохранения или печати Газы, улавливающие тепло в атмосфере, называются парниковыми газами. В этом разделе представлена ​​информация о выбросах и удалении основных парниковых газов в атмосферу и из нее. Для получения дополнительной информации о других факторах воздействия климата, таких как черный углерод, посетите страницу «Индикаторы изменения климата: воздействие на климат».

6,457 миллионов метрических тонн CO

₂ : Что это означает?

Объяснение единиц:

Один миллион метрических тонн равен примерно 2,2 миллиардам фунтов или 1 триллиону граммов. Для сравнения: небольшой автомобиль, вероятно, будет весить чуть больше 1 метрической тонны. Таким образом, миллион метрических тонн примерно равен массе 1 миллиона небольших автомобилей!

В реестре США используются метрические единицы для согласованности и сопоставимости с другими странами.Для справки: метрическая тонна немного больше (примерно на 10%), чем американская «короткая» тонна.

Выбросы парниковых газов часто измеряются в эквиваленте двуокиси углерода (CO ₂ ). Чтобы преобразовать выбросы газа в эквивалент CO ₂ , его выбросы умножаются на потенциал глобального потепления (GWP) газа. ПГП учитывает тот факт, что многие газы более эффективно нагревают Землю, чем CO ₂ на единицу массы.

Значения GWP, отображаемые на веб-страницах Emissions, отражают значения, используемые в U.S. Перечень, составленный из Четвертого оценочного доклада МГЭИК (AR4). Для дальнейшего обсуждения ПГП и оценки выбросов ПГ с использованием обновленных ПГП см. Приложение 6 Реестра США и обсуждение ПГП МГЭИК (PDF) (106 стр., 7,7 МБ). Выход

• : Двуокись углерода попадает в атмосферу при сжигании ископаемого топлива (уголь, природный газ и нефть), твердых отходов, деревьев и других биологических материалов, а также в результате определенных химических реакций (например, при производстве цемента).Углекислый газ удаляется из атмосферы (или «улавливается»), когда он поглощается растениями в рамках биологического цикла углерода.
• : Метан выделяется при добыче и транспортировке угля, природного газа и нефти. Выбросы метана также возникают в результате животноводства и других методов ведения сельского хозяйства, а также в результате разложения органических отходов на полигонах твердых бытовых отходов.
• : Закись азота выделяется во время сельскохозяйственной и промышленной деятельности, сжигания ископаемого топлива и твердых отходов, а также при очистке сточных вод.
• : Гидрофторуглероды, перфторуглероды, гексафторид серы и трифторид азота являются синтетическими мощными парниковыми газами, которые выбрасываются в результате различных промышленных процессов. Фторированные газы иногда используются в качестве заменителей стратосферных озоноразрушающих веществ (например, хлорфторуглеродов, гидрохлорфторуглеродов и галонов). Эти газы обычно выбрасываются в меньших количествах, но поскольку они являются мощными парниковыми газами, их иногда называют газами с высоким потенциалом глобального потепления («газы с высоким ПГП»).

Воздействие каждого газа на изменение климата зависит от трех основных факторов:

Сколько находится в атмосфере?

Концентрация или содержание — это количество определенного газа в воздухе. Более высокие выбросы парниковых газов приводят к более высоким концентрациям в атмосфере. Концентрации парниковых газов измеряются в частях на миллион, частях на миллиард и даже частях на триллион. Одна часть на миллион эквивалентна одной капле воды, растворенной примерно в 13 галлонах жидкости (примерно в топливном баке компактного автомобиля).Чтобы узнать больше о возрастающих концентрациях парниковых газов в атмосфере, посетите страницу «Индикаторы изменения климата: атмосферные концентрации парниковых газов».

Как долго они остаются в атмосфере?

Каждый из этих газов может оставаться в атмосфере в течение разного времени, от нескольких лет до тысяч лет. Все эти газы остаются в атмосфере достаточно долго, чтобы хорошо перемешаться, а это означает, что количество, измеряемое в атмосфере, примерно одинаково во всем мире, независимо от источника выбросов.

Насколько сильно они влияют на атмосферу?

Некоторые газы более эффективны, чем другие, согревая планету и «сгущают земное покрывало».

Для каждого парникового газа был рассчитан потенциал глобального потепления (ПГП), отражающий, как долго он в среднем остается в атмосфере и насколько сильно он поглощает энергию. Газы с более высоким ПГП поглощают больше энергии на фунт, чем газы с более низким ПГП, и, таким образом, больше способствуют нагреванию Земли.

Примечание. Все оценки выбросов взяты из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США : 1990–2018 гг.

Начало страницы

Выбросы углекислого газа

Двуокись углерода (CO ₂ ) является основным парниковым газом, выбрасываемым в результате деятельности человека. В 2018 году на CO ₂ пришлось около 81,3 процента всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека. Углекислый газ естественным образом присутствует в атмосфере как часть углеродного цикла Земли (естественная циркуляция углерода в атмосфере, океанах, почве, растениях и животных).Деятельность человека изменяет углеродный цикл — как путем добавления в атмосферу большего количества CO ₂ , так и путем воздействия на способность естественных поглотителей, таких как леса и почвы, удалять и накапливать CO ₂ из атмосферы. В то время как выбросы CO ₂ происходят из различных естественных источников, выбросы, связанные с деятельностью человека, являются причиной увеличения выбросов в атмосферу после промышленной революции. ²

Примечание: все оценки выбросов из реестра U.S. Выбросы и стоки парниковых газов: 1990–2018 гг.

Увеличенное изображение для сохранения или печати Основная деятельность человека, в результате которой выделяется CO ₂ , — это сжигание ископаемого топлива (уголь, природный газ и нефть) для производства энергии и транспорта, хотя при определенных промышленных процессах и изменениях в землепользовании также выделяется CO. ₂ . Основные источники выбросов CO ₂ в США описаны ниже.

• Транспорт . Сжигание ископаемых видов топлива, таких как бензин и дизельное топливо, для перевозки людей и грузов, было крупнейшим источником выбросов CO ₂ в 2018 году, что составило около 33.6 процентов от общего объема выбросов CO ₂ в США и 27,3 процента от общего объема выбросов парниковых газов в США. В эту категорию входят такие источники транспорта, как автомобильные и пассажирские транспортные средства, авиаперелеты, морские перевозки и железнодорожный транспорт.
• Электроэнергия . Электричество является важным источником энергии в Соединенных Штатах и ​​используется для питания домов, бизнеса и промышленности. В 2018 году сжигание ископаемого топлива для производства электроэнергии было вторым по величине источником выбросов CO ₂ в стране, что составляет около 32.3 процента от общего объема выбросов CO ₂ в США и 26,3 процента от общего объема выбросов парниковых газов в США. Тип ископаемого топлива, используемого для производства электроэнергии, будет выделять разное количество CO ₂ . Для производства определенного количества электроэнергии при сжигании угля будет выделяться больше CO ₂ , чем природного газа или нефти.
• Промышленность . Многие промышленные процессы выделяют CO ₂ из-за потребления ископаемого топлива. Некоторые процессы также производят выбросы CO ₂ в результате химических реакций, не связанных с горением; например, производство и потребление минеральных продуктов, таких как цемент, производство металлов, таких как железо и сталь, и производство химикатов.Сжигание ископаемого топлива в различных промышленных процессах составило около 15,4% от общих выбросов CO ₂ в США и 12,5% от общих выбросов парниковых газов в США в 2018 году. Обратите внимание, что многие промышленные процессы также используют электричество и, следовательно, косвенно приводят к выбросам CO ₂ от производства электроэнергии.

Углекислый газ постоянно обменивается между атмосферой, океаном и поверхностью суши, поскольку он продуцируется и поглощается многими микроорганизмами, растениями и животными.Однако выбросы и удаление CO ₂ в результате этих естественных процессов имеют тенденцию к уравновешиванию при отсутствии антропогенного воздействия. С тех пор, как примерно в 1750 году началась промышленная революция, деятельность человека внесла существенный вклад в изменение климата, добавив в атмосферу CO ₂ и другие улавливающие тепло газы.

В Соединенных Штатах с 1990 года управление лесами и другими землями (например, пахотные земли, луга и т. Д.) Действовало как чистый сток CO ₂ , что означает, что больше CO ₂ удаляется из атмосфере и хранится в растениях и деревьях, чем выбрасывается.Это компенсация поглотителя углерода составляет около 12 процентов от общего объема выбросов в 2018 году и более подробно обсуждается в разделе «Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство».

Чтобы узнать больше о роли CO ₂ в потеплении атмосферы и его источниках, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».

Выбросы и тенденции

Выбросы углекислого газа в США увеличились примерно на 5,8 процента в период с 1990 по 2018 год. Поскольку сжигание ископаемого топлива является крупнейшим источником выбросов парниковых газов в Соединенных Штатах, изменения в выбросах от сжигания ископаемого топлива исторически были доминирующим фактором. влияющие на общий U.Тенденции выбросов S. Изменения выбросов CO ₂ в результате сжигания ископаемого топлива зависят от многих долгосрочных и краткосрочных факторов, включая рост населения, экономический рост, изменение цен на энергоносители, новые технологии, изменение поведения и сезонные температуры. В период с 1990 по 2018 год увеличение выбросов CO ₂ соответствовало увеличению использования энергии растущей экономикой и населением, включая общий рост выбросов в результате увеличения спроса на поездки.

Примечание: все оценки выбросов из реестра U.S. Выбросы и стоки парниковых газов: 1990–2018 гг.

Изображение большего размера для сохранения или печати

Снижение выбросов углекислого газа

Самый эффективный способ сократить выбросы CO ₂ — это снизить потребление ископаемого топлива. Многие стратегии сокращения выбросов CO ₂ от энергетики являются сквозными и применимы к домам, предприятиям, промышленности и транспорту.

EPA принимает разумные регулирующие меры для сокращения выбросов парниковых газов.

Примеры возможностей сокращения выбросов двуокиси углерода

Стратегия	Примеры сокращения выбросов
Энергоэффективность	Улучшение теплоизоляции зданий, передвижение на более экономичных транспортных средствах и использование более эффективных электроприборов — все это способы уменьшить потребление энергии и, следовательно, выбросы CO 2 .
Энергосбережение	Снижение личного потребления энергии за счет выключения света и электроники, когда они не используются, снижает потребность в электроэнергии.Сокращение пройденного расстояния в транспортных средствах снижает потребление бензина. Оба способа сократить выбросы CO 2 за счет энергосбережения. Узнайте больше о том, что вы можете делать дома, в школе, в офисе и в дороге, чтобы экономить энергию и сокращать выбросы углекислого газа.
Переключение топлива	Производство большего количества энергии из возобновляемых источников и использование топлива с более низким содержанием углерода являются способами сокращения выбросов углерода.
Улавливание и связывание углерода (CCS)	Улавливание и связывание углекислого газа — это набор технологий, которые потенциально могут значительно снизить выбросы CO. 2 выбросов от новых и существующих угольных и газовых электростанций, промышленных процессов и других стационарных источников CO 2 . Например, улавливание CO 2 из дымовых труб угольной электростанции до того, как он попадет в атмосферу, транспортировка CO 2 по трубопроводу и закачка CO 2 глубоко под землю в тщательно выбранные и подходящие геологические геологические условия. формация, такая как близлежащее заброшенное нефтяное месторождение, где она надежно хранится. Узнайте больше о CCS.
Изменения в землепользовании и практике управления земельными ресурсами	Узнайте больше о землепользовании, изменении землепользования и лесном хозяйстве.

¹ CO в атмосфере ₂ является частью глобального углеродного цикла, и поэтому его судьба является сложной функцией геохимических и биологических процессов. Часть избыточного углекислого газа будет быстро поглощаться (например, поверхностью океана), но часть останется в атмосфере в течение тысяч лет, отчасти из-за очень медленного процесса переноса углерода в океанические отложения.

² МГЭИК (2013). Изменение климата 2013: основы физических наук. Выход Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.

Начало страницы

Выбросы метана

В 2018 году метан (CH ₄ ) составлял около 9.5 процентов всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека. Деятельность человека с выбросом метана включает утечки из систем природного газа и разведение домашнего скота. Метан также выделяется из естественных источников, таких как естественные водно-болотные угодья. Кроме того, естественные процессы в почве и химические реакции в атмосфере помогают удалить из атмосферы CH ₄ . Время жизни метана в атмосфере намного короче, чем у углекислого газа (CO ₂ ), но CH ₄ более эффективно улавливает излучение, чем CO ₂ .Фунт за фунт, сравнительное влияние CH ₄ в 25 раз больше, чем CO ₂ за 100-летний период. ¹

В глобальном масштабе 50-65 процентов общих выбросов CH ₄ приходится на деятельность человека. ^{2, 3} Метан выделяется в результате деятельности в сфере энергетики, промышленности, сельского хозяйства и удаления отходов, описанных ниже.

• Сельское хозяйство . Домашний скот, такой как крупный рогатый скот, свиньи, овцы и козы, вырабатывает CH ₄ как часть нормального процесса пищеварения.Кроме того, при хранении или обработке навоза в лагунах или резервуарах для хранения образуется CH ₄ . Поскольку люди выращивают этих животных для еды и других продуктов, выбросы считаются связанными с деятельностью человека. Если объединить выбросы домашнего скота и навоза, сельскохозяйственный сектор является крупнейшим источником выбросов CH ₄ в Соединенных Штатах. Для получения дополнительной информации см. Главу «Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США» «Сельское хозяйство».
• Энергетика и промышленность .Системы природного газа и нефти являются вторым по величине источником выбросов CH ₄ в США. Метан — это основной компонент природного газа. Метан выбрасывается в атмосферу при добыче, переработке, хранении, транспортировке и распределении природного газа, а также при производстве, переработке, транспортировке и хранении сырой нефти. Добыча угля также является источником выбросов CH ₄ . Для получения дополнительной информации см. Раздел «Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США» по системам природного газа и нефтяным системам.
• Отходы домов и предприятий. Метан образуется на свалках при разложении отходов и при очистке сточных вод. Свалки являются третьим по величине источником выбросов CH ₄ в США. Метан также образуется при очистке бытовых и промышленных сточных вод и при компостировании. Для получения дополнительной информации см. Главу «Реестр выбросов парниковых газов в США и сточных вод. Отходы».

Метан также выделяется из ряда природных источников.Природные водно-болотные угодья являются крупнейшим источником выбросов CH ₄ от бактерий, разлагающих органические материалы в отсутствие кислорода. Меньшие источники включают термиты, океаны, отложения, вулканы и лесные пожары.

Чтобы узнать больше о роли CH ₄ в потеплении атмосферы и его источниках, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».

Выбросы и тенденции

Выбросы метана в США сократились на 18,1 процента в период с 1990 по 2018 год.В течение этого периода выбросы увеличились из источников, связанных с сельскохозяйственной деятельностью, в то время как выбросы снизились из источников, связанных со свалками, добычей угля, а также из систем природного газа и нефти.

Примечание: все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США : 1990-2018 гг. . В этих оценках используется потенциал глобального потепления для метана, равный 25, на основе требований к отчетности в соответствии с Рамочной конвенцией Организации Объединенных Наций об изменении климата.

Изображение большего размера для сохранения или печати

Снижение выбросов метана

Есть несколько способов сократить выбросы CH ₄ . Некоторые примеры обсуждаются ниже. EPA имеет ряд добровольных программ по сокращению выбросов CH ₄ в дополнение к нормативным инициативам. EPA также поддерживает Global Methane Initiative Exit, международное партнерство, поощряющее глобальные стратегии сокращения выбросов метана.

Примеры возможностей сокращения выбросов метана

Источник выбросов	Как снизить выбросы
Промышленность	Модернизация оборудования, используемого для добычи, хранения и транспортировки нефти и природного газа, может уменьшить многие утечки, которые способствуют выбросам CH 4 .Метан угольных шахт также можно улавливать и использовать для получения энергии. Узнайте больше о программе EPA Natural Gas STAR и программе охвата метана из угольных пластов.
Сельское хозяйство	Метан от методов обращения с навозом можно уменьшить и улавливать путем изменения стратегии обращения с навозом. Кроме того, изменение практики кормления животных может снизить выбросы в результате кишечной ферментации. Узнайте больше об улучшенных методах обращения с навозом в программе EPA AgSTAR.
Домашние и деловые отходы	Поскольку выбросы CH 4 из свалочного газа являются основным источником выбросов CH 4 в Соединенных Штатах, контроль выбросов, охватывающий свалку CH 4 , является эффективной стратегией сокращения. Узнайте больше об этих возможностях и программе EPA по распространению метана на свалках.

Список литературы

¹ МГЭИК (2007). Изменение климата 2007: основы физических наук Exit. Вклад Рабочей группы I в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата . [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Соединенное Королевство 996 стр.
² IPCC (2013). Изменение климата 2013: основы физических наук. Выход Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.
³ The Global Carbon Project Exit (2019).

Начало страницы

Выбросы оксида азота

В 2018 году на закись азота (N ₂ O) приходилось около 6,5% всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека.Деятельность человека, такая как сельское хозяйство, сжигание топлива, удаление сточных вод и промышленные процессы, увеличивает количество N ₂ O в атмосфере. Закись азота также естественным образом присутствует в атмосфере как часть круговорота азота Земли и имеет множество природных источников. Молекулы закиси азота остаются в атмосфере в среднем 114 лет, прежде чем удаляются стоком или разрушаются в результате химических реакций. Воздействие 1 фунта N ₂ O на нагревание атмосферы почти в 300 раз превышает воздействие 1 фунта углекислого газа. ¹

Примечание. Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг.

Увеличить изображение для сохранения или печати В глобальном масштабе около 40 процентов от общего объема выбросов N ₂ O приходится на деятельность человека. ² Закись азота выбрасывается в результате деятельности сельского хозяйства, транспорта, промышленности и других видов деятельности, описанных ниже.

• Сельское хозяйство. Закись азота может образовываться в результате различных мероприятий по управлению сельскохозяйственными почвами, таких как внесение синтетических и органических удобрений и другие методы земледелия, обработка навоза или сжигание сельскохозяйственных остатков.Обработка сельскохозяйственных земель является крупнейшим источником выбросов N ₂ O в Соединенных Штатах, что составляет около 77,8% от общих выбросов N ₂ O в США в 2018 году.
• Сжигание топлива. Закись азота выделяется при сжигании топлива. Количество N ₂ O, выделяемое при сжигании топлива, зависит от типа топлива и технологии сжигания, технического обслуживания и методов эксплуатации.
• Промышленность. Закись азота образуется как побочный продукт при производстве химических веществ, таких как азотная кислота, которая используется для производства синтетических коммерческих удобрений, и при производстве адипиновой кислоты, которая используется для производства волокон, таких как нейлон, и других синтетических продуктов.
• Отходы. Закись азота также образуется при очистке бытовых сточных вод во время нитрификации и денитрификации присутствующего азота, обычно в форме мочевины, аммиака и белков.

Выбросы закиси азота происходят естественным путем из многих источников, связанных с круговоротом азота, который представляет собой естественную циркуляцию азота в атмосфере, среди растений, животных и микроорганизмов, обитающих в почве и воде. Азот принимает различные химические формы на протяжении всего азотного цикла, в том числе N ₂ O.Естественные выбросы N ₂ O происходят в основном от бактерий, разлагающих азот в почвах и океанах. Закись азота удаляется из атмосферы, когда она поглощается определенными типами бактерий или разрушается ультрафиолетовым излучением или химическими реакциями.

Чтобы узнать больше об источниках N ₂ O и его роли в потеплении атмосферы, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».

Выбросы и тенденции

Выбросы закиси азота в США в период с 1990 по 2018 год оставались относительно неизменными.Выбросы закиси азота в результате мобильного сжигания снизились на 63,7 процента с 1990 по 2018 год в результате введения стандартов контроля выбросов для дорожных транспортных средств. Выбросы закиси азота от сельскохозяйственных почв в этот период варьировались и были примерно на 7,0% выше в 2018 году, чем в 1990 году, в основном за счет увеличения использования азотных удобрений.

Примечание. Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2018 гг.

Изображение большего размера для сохранения или печати

Снижение выбросов оксида азота

Существует несколько способов снижения выбросов N ₂ O, которые обсуждаются ниже.

Примеры возможностей сокращения выбросов закиси азота

Источник выбросов	Примеры сокращения выбросов
Сельское хозяйство	На внесение азотных удобрений приходится большая часть выбросов N 2 O в Соединенных Штатах. Выбросы можно снизить за счет сокращения внесения азотных удобрений и более эффективного применения этих удобрений, 3 , а также путем изменения практики использования навоза на ферме.
Сжигание топлива	Закись азота является побочным продуктом сгорания топлива, поэтому снижение расхода топлива в автотранспортных средствах и вторичных источниках может снизить выбросы. Кроме того, внедрение технологий борьбы с загрязнением (например, каталитических нейтрализаторов для уменьшения количества загрязняющих веществ в выхлопных газах легковых автомобилей) также может снизить выбросы N 2 O.
Промышленность

Список литературы

¹ IPCC (2007) Изменение климата 2007: основы физических наук Exit. Вклад Рабочей группы I в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата . [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Соединенное Королевство 996 стр.
² IPCC (2013). Изменение климата 2013: выход из основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T.Ф., Цинь Д., Г.-К. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.
³ EPA (2005). Потенциал снижения выбросов парниковых газов в лесном и сельском хозяйстве США Exit. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия, США.

Начало страницы

Выбросы фторированных газов

В отличие от многих других парниковых газов, фторсодержащие газы не имеют естественных источников и образуются только в результате деятельности человека.Они выбрасываются в атмосферу в результате их использования в качестве заменителей озоноразрушающих веществ (например, в качестве хладагентов) и в результате различных промышленных процессов, таких как производство алюминия и полупроводников. Многие фторированные газы имеют очень высокий потенциал глобального потепления (ПГП) по сравнению с другими парниковыми газами, поэтому небольшие атмосферные концентрации могут иметь непропорционально большое влияние на глобальную температуру. Они также могут иметь долгую жизнь в атмосфере — в некоторых случаях — тысячи лет. Как и другие долгоживущие парниковые газы, большинство фторированных газов хорошо перемешано в атмосфере и после выброса распространяется по всему миру.Многие фторированные газы удаляются из атмосферы только тогда, когда они разрушаются солнечным светом в дальних верхних слоях атмосферы. В целом, фторированные газы являются наиболее мощным и долговременным типом парниковых газов, выделяемых в результате деятельности человека.

Существует четыре основных категории фторированных газов: гидрофторуглероды (HFC), перфторуглероды (PFC), гексафторид серы (SF ₆ ) и трифторид азота (NF ₃ ). Ниже описаны крупнейшие источники выбросов фторсодержащих газов.

• Замена озоноразрушающих веществ. Гидрофторуглероды используются в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов, вспенивающих агентов, растворителей и антипиренов. Основным источником выбросов этих соединений является их использование в качестве хладагентов, например, в системах кондиционирования воздуха как в транспортных средствах, так и в зданиях. Эти химические вещества были разработаны для замены хлорфторуглеродов (CFC) и гидрохлорфторуглеродов (HCFC), поскольку они не разрушают стратосферный озоновый слой.Хлорфторуглероды и ГХФУ постепенно сокращаются в соответствии с международным соглашением, называемым Монреальским протоколом. ГФУ — это мощные парниковые газы с высоким ПГП, и они выбрасываются в атмосферу во время производственных процессов, а также в результате утечек, обслуживания и утилизации оборудования, в котором они используются. Недавно разработанные гидрофторолефины (ГФО) представляют собой подгруппу ГФУ и характеризуются коротким временем жизни в атмосфере и более низкими ПГП. HFO в настоящее время вводятся в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов и вспенивающих агентов.
• Промышленность. Перфторуглероды производятся как побочный продукт при производстве алюминия и используются в производстве полупроводников. ПФУ обычно имеют длительный срок службы в атмосфере и ПГП около 10 000. Гексафторид серы используется при обработке магния и производстве полупроводников, а также в качестве индикаторного газа для обнаружения утечек. ГФУ-23 производится как побочный продукт производства ГХФУ-22 и используется в производстве полупроводников.
• Передача и распределение электроэнергии. Гексафторид серы используется в качестве изоляционного газа в оборудовании для передачи электроэнергии, включая автоматические выключатели. ПГП SF ₆ составляет 22 800, что делает его самым сильным парниковым газом, оцененным Межправительственной группой экспертов по изменению климата.

Чтобы узнать больше о роли фторированных газов в нагревании атмосферы и их источниках, посетите страницу «Выбросы фторированных парниковых газов».

Выбросы и тенденции

В целом выбросы фторсодержащих газов в США увеличились примерно на 83.4 процента в период с 1990 по 2018 год. Это увеличение было обусловлено увеличением выбросов гидрофторуглеродов (ГФУ) с 1990 года на 268,8 процента, поскольку они широко использовались в качестве заменителя озоноразрушающих веществ. Выбросы перфторуглеродов (ПФУ) и гексафторида серы (SF ₆ ) фактически снизились за это время благодаря усилиям по сокращению выбросов в промышленности по производству алюминия (ПФУ) и в сфере передачи и распределения электроэнергии (SF ₆ ).

Примечание: все оценки выбросов из реестра U.S. Выбросы и стоки парниковых газов: 1990–2018 гг.

Изображение большего размера для сохранения или печати

Снижение выбросов фторсодержащих газов

Поскольку большинство фторированных газов имеют очень долгое время жизни в атмосфере, потребуется много лет, чтобы увидеть заметное снижение текущих концентраций. Однако существует ряд способов уменьшить выбросы фторированных газов, описанных ниже.

Примеры возможностей восстановления фторированных газов

Источник выбросов	Примеры сокращения выбросов
Замена озоноразрушающих веществ в домах и на предприятиях	Хладагенты, используемые на предприятиях и в жилых домах, выделяют фторированные газы.Выбросы можно сократить за счет более эффективного обращения с этими газами и использования заменителей с более низким потенциалом глобального потепления и других технологических усовершенствований. Посетите сайт EPA по защите озонового слоя, чтобы узнать больше о возможностях сокращения выбросов в этом секторе.
Промышленность	Промышленные пользователи фторированных газов могут сократить выбросы за счет внедрения процессов рециркуляции и уничтожения фторированного газа, оптимизации производства для минимизации выбросов и замены этих газов альтернативными.EPA имеет следующие ресурсы для управления этими газами в промышленном секторе:
Передача и распределение электроэнергии	Гексафторид серы — это чрезвычайно мощный парниковый газ, который используется для нескольких целей при передаче электроэнергии по электросети. EPA работает с промышленностью над сокращением выбросов в рамках Партнерства по сокращению выбросов SF 6 для электроэнергетических систем, которое способствует обнаружению и ремонту утечек, использованию оборудования для рециркуляции и обучению сотрудников.
Транспорт	Гидрофторуглероды (ГФУ) выделяются в результате утечки хладагентов, используемых в системах кондиционирования воздуха в транспортных средствах. Утечку можно уменьшить за счет более совершенных компонентов системы и использования альтернативных хладагентов с более низким потенциалом глобального потепления, чем те, которые используются в настоящее время. Стандарты EPA на легковые и тяжелые транспортные средства стимулировали производителей производить автомобили с более низким уровнем выбросов ГФУ.

Начало страницы

Список литературы

¹ IPCC (2007) Изменение климата 2007: Выход из основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата.