Исследование показало масштабируемое и доступное решение прямого сбора данных. углерод двуокись углерода из воздуха и борьба с углеродным следом
Углекислый газ (CO2) является одним из основных парниковых газов и важной движущей силой изменения климата. Парниковый газ в атмосфере способен поглощать инфракрасное излучение. Через эту ловушку он улавливает и удерживает тепло, и увеличение этого тепла вызывает парниковый эффект, который в конечном итоге приводит к глобальному потеплению. Следовательно, отсасывая CO2 прямо из воздух потенциально может помочь уменьшить изменение климата. Если этот уловленный CO2 снова выбрасывается в воздух (например, при сжигании бензина), новый парниковый газ не попадает в атмосферу. В основном, утилизация выбросов парниковых газов происходит эффективно.
Прямое улавливание диоксида углерода
В исследовании, опубликованном в Джоуль, углекислый газ (CO2), образующийся при прямом улавливании из воздуха, можно затем обработать для удаления углерода. Это может позволить нам производить углеродно-нейтральные углеводороды, которые являются лучшей альтернативой безуглеродным источникам, которые в настоящее время используются, например, солнечным или ветровым. Канадская компания Carbon Engineering, предприятие по улавливанию CO2 и чистому топливу, работала в сотрудничестве с Гарвардским университетом для достижения этой цели. Компания основана профессором Дэвидом Кейтом, который также является профессором физики Гарвардского университета.
Идея технологии прямого захвата воздуха очень проста. Гигантские вентиляторы используются для втягивания окружающего воздуха в контакт с водным раствором, который быстро и дешево отсасывает CO2 из воздуха, а затем улавливает его. Затем этот углекислый газ прилипает к жидкости. Используя нагревание и некоторые химические реакции, этот углекислый газ повторно извлекается (или отделяется от жидкости). Наконец, углекислый газ готов к дальнейшему использованию. Например, его смешивают с водородом, чтобы превратить все это в горючее топливо, такое как бензин. Конечная цель - использовать этот углерод в качестве источника для производства ценных химикатов, таких как топливо.
Carbon Инженеры успешно достигли улавливания CO2 и производства топлива. Идея прямого захвата воздуха существует довольно давно. Но это первый случай, когда исследование пилотного завода, направленное на обеспечение масштабируемости и рентабельности, было успешно реализовано. Используя стандартное промышленное оборудование, заводы этой компании выглядят способными производить 2,000 баррелей топлива в день, что на их предприятиях может составлять 30 миллионов галлонов в год. Профессор Кейт утверждает, что прямое улавливание воздуха будет стоить примерно 94-232 доллара за тонну улавливаемого углекислого газа, что вполне разумно. Эта стоимость фактически ниже по сравнению со значением, установленным на уровне 1000 долларов за тонну в теоретических анализах, проведенных различными исследовательскими группами. При такой низкой цене в 94–232 доллара за тонну прямой улавливание воздуха может легко взять на себя около 2 процентов глобальных выбросов углерода. Эти выбросы являются результатом потребностей в полете, вождении и транспортировке по всему миру. Топливо, полученное с помощью этого метода прямого улавливания воздуха, совместимо с существующей системой распределения топлива, а также с типом используемого транспорта. Технология останется прежней, но будет адаптирован более эффективный и экологически безопасный способ доставки этой технологии.
Исследователи заявляют, что эти результаты были достигнуты после десятилетий практических разработок и анализа затрат. Они оптимистично настроены и уверены в том, что эта технология жизнеспособна, удобна и масштабируема для производства углеродно-нейтрального топлива в ближайшем будущем. Это может помочь уменьшить углеродный след и в конечном итоге может появиться возможность даже полного удаления углерода. Они стремятся завершить полное исследование в гораздо большем промышленном масштабе к 2021 году. Исследование открывает возможность стабилизации климата по доступной и практичной цене без значительного изменения энергетической системы (например, транспорта).
Источник (ы)
Keith et al. 2018. Процесс улавливания CO2 из атмосферы. Джоуль. https://doi.org/10.1016/j.joule.2018.05.006
