02.10.2024 von Aileen Sammler
Rheologie und Nachhaltigkeit: Ein globaler Ansatz zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen
Dieser Erfahrungsbericht beschreibt den Ansatz von Professor Ian Frigaard und seinem Team an der University of British Columbia in Kanada, die Dynamik von Gasblasen in Flüssigkeiten mit einer Fließgrenze, wie sie in Ölsandabsetzbecken auftritt, zu verstehen und zu kontrollieren, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren.
Die Forscher untersuchen die rheologischen Eigenschaften von Modellflüssigkeiten wie Carbopolgelen und Laponitsuspensionen zum besseren Verständnis der Mechanismen der Blaseneinschließung und -freisetzung. Die Untersuchungen wurden mit dem NETZSCH Kinexus Rheometer durchgeführt. Die Ergebnisse haben weitreichende Auswirkungen auf die Reduzierung von Emissionen in verschiedenen Industriezweigen, einschließlich Bergbau, Lagerung nuklearer Abfälle und Abwasseraufbereitung.
Ehrgeizige Ziele: Netto-Null-Emissionen bis 2050
Im Juni 2021 hat Kanada mit der Verabschiedung des kanadischen Gesetzes zur Verantwortung für Netto-Null-Emissionen (Net-Zero Emissions Accountability Act) einen wichtigen Schritt in Richtung Klimaschutz unternommen, um bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Diese Verpflichtung unterstreicht die Dringlichkeit für alle Industrien, ihren Emissionsfußabdruck zu überprüfen und ihre Umweltauswirkungen zu minimieren. Die Ölsandindustrie steht aufgrund ihres großen Beitrags zu Treibhausgasemissionen in Kanada im Rampenlicht. Jüngste Daten zeigten, dass im Jahr 2020 etwa sieben Megatonnen Methan und Kohlendioxid aus den Absetzteichen der Ölsandindustrie emittiert wurden, in denen die Nebenprodukte des Ölsandabbaus gelagert werden.
Regionen wie Kanada, die USA, Brasilien, Russland und Südafrika stehen vor ähnlichen Problemen mit Absetzteichen, insbesondere in ihren Bergbau- und Ölförderindustrien.
Professor Ian Frigaard und sein Team von der Complex Fluids Group an der UBC nähern sich dem Thema aus der Perspektive der Strömungsmechanik. Ihr Ziel ist es, die Mechanismen der Blasenstabilität und der Blasenmigration in diesen Systemen zu verstehen, den Zusammenhang mit Hilfe der Rheologie aufzuklären und schließlich das System so zu gestalten, dass die Freisetzung und der Einschluss von Gasblasen vorteilhaft gesteuert werden können. Ihre Forschung birgt ein erhebliches Potenzial nicht nur für Kanada, sondern für alle Länder, in denen industrielle Nebenprodukte sicher und effizient gelagert werden müssen. Von der Lagerung nuklearer Abfälle über Gasemissionen aus Ölquellen im Nahen Osten, Zentralasien und Lateinamerika bis hin zu Kläranlagen in Europa könnte das Verständnis der Dynamik von Gasblasen in viskoplastischen Flüssigkeiten einen großen Einfluss auf die weltweiten Bemühungen zur Verringerung von Emissionen und zur Förderung nachhaltiger Praktiken haben.
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