Механічне видалення вуглецю з повітря є необхідним і не є приводом для забруднення

уловлювання вуглецю

Одне «механічне дерево» видаляє вуглекислий газ з повітря приблизно в 1,000 разів швидше, ніж натуральне дерево. Перший має почати працювати в Арізоні у 2022 році. Ілюстрація через Університет штату Арізона

Два століття спалювання викопного палива вилили в атмосферу більше вуглекислого газу, потужного парникового газу, ніж природа може видалити. Оскільки CO2 накопичується, він затримує зайве тепло поблизу поверхні Землі, що спричиняє глобальне потепління. Зараз в атмосфері так багато CO2, що показують більшість сценаріїв Одного лише припинення викидів буде недостатньо для стабілізації клімату – людству також доведеться видалити CO2 з повітря.

Міністерство енергетики США має нову мета масштабувати прямий захоплення повітря, технологія, яка використовує хімічні реакції захоплювати CO2 з повітря. У той час як федеральне фінансування уловлювання вуглецю часто викликає критику, оскільки деякі люди бачать у цьому привід для продовження використання викопного палива, видалення вуглецю в тій чи іншій формі, ймовірно, буде все ще потрібно, свідчать звіти IPCC. Технологія механічного видалення вуглецю розробляється та працює дуже малий масштаб, частково тому, що сучасні методи є надзвичайно дорогими та енергоємними. Але нові методики цього року проходять випробування, які можуть допомогти знизити попит на енергію та її вартість.

Ми запитали професора Університету штату Арізона Клаус Лакнер, піонер у прямому захопленні повітря та накопиченні вуглецю, про стан технології та напрямок її розвитку.

Що таке пряме видалення вуглецю і чому воно вважається необхідним?

Коли на початку 1990-х я зацікавився управлінням викидами вуглецю, мною підштовхнуло спостереження, що вуглець накопичується в навколишньому середовищі. Це займає природа тисячі років, щоб видалити цей CO2, і ми на а траєкторію до значно вищого CO2 концентрації, які значно перевищують усе, що відчували люди.

Людство не може дозволити собі мати все більшу кількість надлишкового вуглецю, що плаває в навколишньому середовищі, тому ми повинні витягти його назад.

Не всі викиди з великих джерел, наприклад електростанції або фабрики, де ми можемо вловлювати CO2, коли він виходить. Тому нам потрібно мати справу з іншою половиною викидів – від автомобілів, літаків, прийняття гарячого душу, поки ваша газова піч виділяє CO2. Це означає витягування CO2 з повітря.

Оскільки CO2 швидко змішується в повітрі, не має значення, де в усьому світі буде видалено CO2 – видалення має той самий вплив. Тому ми можемо розмістити технологію прямого уловлювання повітря там, де плануємо використовувати або зберігати CO2.

Важливий і спосіб зберігання. Зберігання CO2 лише 60 або 100 років недостатньо. Якщо через 100 років весь цей вуглець знову потрапить у навколишнє середовище, все, що ми робили, це подбали про себе, і нашим онукам доведеться з’ясувати це знову. Тим часом світове споживання енергії зростає приблизно 2% на рік.

Однією з претензій до прямого захоплення повітря, крім вартості, є те, що він енергоємний. Чи можна зменшити споживання енергії?

Два великих використання енергії при прямому захопленні повітря – це вентилятори, які затягують повітря, а потім нагрівають для вилучення CO2. Існують способи зменшити потребу в енергії для обох.


 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

Наприклад, ми натрапили на матеріал, який притягує CO2, коли він сухий, і виділяє його, коли він мокрий. Ми зрозуміли, що можемо піддати цей матеріал впливу вітру, і він буде завантажуватися CO2. Тоді ми могли б зробити його вологим, і це буде вивільнити CO2 таким чином, що вимагає набагато менше енергії, ніж інші системи. Додавання тепла, створеного з відновлюваної енергії, підвищує тиск CO2 ще вище, тому ми маємо газ CO2, змішаний з водяною парою, з якого ми можемо збирати чистий CO2.

Ми можемо заощадити ще більше енергії, якщо захоплення буде пасивним – не обов’язково мати вентилятори, які обдувають повітря; повітря рухається самостійно.

Моя лабораторія створює для цього метод, названий механічні дерева. Це високі вертикальні колони дисків, покритих хімічною смолою, приблизно 5 футів в діаметрі, з дисками приблизно на 2 дюйми один від одного, як стос платівок. Коли повітря продувається, поверхні дисків поглинають CO2. Приблизно через 20 хвилин диски заповнюються, і вони опускаються в бочку нижче. Ми відправляємо воду і пару, щоб випустити CO2 в закрите середовище, і тепер у нас є суміш водяної пари та CO2 під низьким тиском. Ми можемо відновити більшу частину тепла, яке пішло на нагрівання коробки, тому кількість енергії, необхідної для нагрівання, досить мала.

Використовуючи вологу, ми можемо уникнути приблизно половини споживання енергії і використовувати відновлювані джерела енергії для решти. Для цього потрібна вода і сухе повітря, тому не скрізь буде ідеальним, але є й інші методи.

Чи можна безпечно зберігати CO2 протягом тривалого часу, і чи достатньо такого типу зберігання?

Я почав працювати над концепцією секвестрації мінералів у 1990-х роках, керуючи групою в Лос-Аламосі. Світ насправді може назавжди викинути CO2, скориставшись тим фактом, що це кислота, а деякі породи є основою. Коли CO2 реагує з мінералами, багатими кальцієм, він утворює тверді карбонати. По мінералізація СО2 ось так, ми може зберігати майже необмежену кількість вуглецю постійно.

Наприклад, там багато базальту – вулканічної породи Ісландія, яка реагує з CO2 і перетворює його на тверді карбонати протягом кількох місяців. Ісландія могла б продавати сертифікати секвестрації вуглецю решті світу, оскільки це відкладає CO2 для решти світу.

Також є величезні підземні резервуари з видобутку нафти в Пермському басейні в Техасі. Є великі солоні водоносні горизонти. У Північному морі, за кілометр нижче дна океану, енергетична компанія Equinor збирає CO2 з газопереробного заводу та зберігає мільйон тонн CO2 на рік з 1996 року, уникаючи Норвегії податок на викиди CO2. Обсяг підземного сховища, де ми можемо проводити секвестрування корисних копалин, набагато більше, ніж нам коли-небудь знадобиться для CO2. Питання в тому, скільки можна конвертувати в доведений резерв

.Ми також можемо використовувати пряме захоплення повітря щоб замкнути вуглецеву петлю – це означає, що CO2 використовується повторно, захоплюється та повторно використовується, щоб уникнути збільшення виробництва. Зараз люди використовують вуглець з викопного палива для видобутку енергії. Ви можете перетворити CO2 на синтетичне паливо – бензин, дизельне паливо або гас – без вуглецю, змішавши CO2 з зелений водень створений за допомогою відновлюваної енергії. Це паливо можна легко транспортувати по існуючих трубопроводах і зберігати роками, тож ви можете виробляти тепло та електрику в Бостоні взимку, використовуючи енергію, яка була зібрана як сонячне світло в Західному Техасі минулого літа. Повний бак «синпалива» коштує не так багато, і це дешевше, ніж акумулятор.

Міністерство енергетики поставило нову мету знизити витрати на видалення вуглекислого газу до 100 доларів США за тонну та швидко збільшити її протягом десяти років. Що має статися, щоб це стало реальністю?

DOE лякає мене, тому що вони кажуть, ніби технологія вже готова. Після того, як 30 років нехтували технологією, ми не можемо просто сказати, що є компанії, які знають, як це робити, і все, що нам потрібно зробити, це просувати це вперед. Ми повинні припустити, що це нова технологія.

Climeworks є найбільшою компанією, яка займається прямим уловом у комерційних цілях, і вона продає CO2 за приблизно від 500 до 1,000 доларів за тонну. Це занадто дорого. З іншого боку, за 50 доларів за тонну світ міг би це зробити. Я думаю, ми можемо туди потрапити.

США споживають близько 7 мільйонів тонн CO2 на рік торговець CO2 – подумайте, що газовані напої, вогнегасники, силоси для зерна використовують його для контролю зернового порошку, який є небезпекою вибуху. Середня ціна 60-150 доларів. Отже, нижче 100 доларів у вас є ринок.

Вам дійсно потрібна нормативна база, яка стверджує, що ми вимагаємо, щоб CO2 було видалено, і тоді ринок перейде від кілотонн СО2 сьогодні до вловлювання гігатонн CO2.

Куди ви бачите розвиток цієї технології через 10 років?

Я бачу світ, який відмовляється від викопного палива, мабуть, поступово, але має мандат уловлювати й зберігати весь CO2 в довгостроковій перспективі.

Наша рекомендація полягає в тому, що коли вуглець виходить із землі, його слід узгоджувати з рівним видаленням. Якщо ви виробляєте 1 тонну вуглецю, пов’язаного з вугіллям, нафтою або газом, вам потрібно відкласти 1 тонну. Це не обов’язково має бути та сама тонна, але має бути свідоцтво про секвестр це гарантує, що його прибрали, і він має прослужити більше 100 років. Якщо весь вуглець сертифікований з моменту його виходу з землі, обдурити систему важче.

Велика невідомість полягає в тому, наскільки сильно промисловість і суспільство будуть намагатися стати вуглецевими нейтральними. Це обнадійливо бачити компанії, як Microsoft і Stripe купує вуглецеві кредити і сертифікати на видалення CO2 і готові платити досить високі ціни.

Для проникнення нової технології може знадобитися десятиліття або два, але якщо є економічна тяга, все може йти швидко. Перший комерційний літак був доступний у 1951 році. До 1965 року вони були повсюдно поширені.Бесіда

про автора

Клаус Лакнер, професор техніки та директор Центру негативних викидів вуглецю, Університет штату Арізона

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.


Рекомендовані книги:

Дика природа Єллоустоунського перехідного періоду

Дика природа Єллоустоунського перехідного періодуПонад тридцять експертів виявляють тривожні ознаки напруженої системи. Вони виділяють три найважливіші фактори стресу: інвазійні види, розвиток приватного сектору незахищених земель та потепління клімату. Їх заключні рекомендації сформують дискусію двадцять першого століття про те, як протистояти цим викликам не лише в американських парках, але і в заповідних зонах у всьому світі. Легко читається та повністю ілюстрований.

Для отримання додаткової інформації або замовлення "Дикої природи Йеллоустоун у перехідному періоді" на Амазонці.

Енергетичний перенасичення: зміна клімату та політика жиру

Енергетичний перенасичення: зміна клімату та політика жирувід Яна Робертса. Експертно розповідає історію енергетики в суспільстві та ставить `` жирність '' поруч із зміною клімату як прояви того самого основного планетарного нездужання. Ця захоплююча книга стверджує, що імпульс енергії викопного палива не тільки започаткував процес катастрофічних змін клімату, але й стимулював середній розподіл ваги людини вгору. Він пропонує та оцінює для читача набір особистих та політичних стратегій де-карбонізації.

Для отримання додаткової інформації або замовлення "Енергетичного перенасичення" на Amazon.

Останній стенд: Квест Теда Тернера врятувати проблему планети

Останній стенд: Квест Теда Тернера врятувати проблему планетиТод Уілкінсон і Тед Тернер. Підприємець та медіа-магнат Тед Тернер називає глобальне потепління найжахливішою загрозою, що стоїть перед людством, і каже, що магнати майбутнього будуть викарбувані у розвитку зеленої, альтернативної відновлюваної енергії. Очі Теда Тернера ми розглядаємо інший спосіб мислення про навколишнє середовище, наші зобов’язання допомагати іншим, хто потребує, і серйозні виклики, що загрожують виживанню цивілізації.

Для отримання додаткової інформації або замовлення "Останній стенд: Квест Теда Тернера ..." на Amazon.


Вам також може сподобатися

слідкуйте за InnerSelf далі

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeinstagram iconпінтрест значокrss значок

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

ДОСТУПНІ МОВИ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

НАЙБІЖ ЧИТАТИ

Непрацездатність зарядного пристрою 9 19
Нове правило зарядного пристрою USB-C показує, як регулятори ЄС приймають рішення для світу
by Рено Фукар, Ланкастерський університет
Ви коли-небудь позичали зарядний пристрій у друга лише для того, щоб виявити, що він несумісний з вашим телефоном? Або…
чоловік. жінка і дитина на пляжі
Це День? Поворот до Дня батька
by Буде Вілкінсон
Це день батька. Яке символічне значення? Чи може щось змінити життя сьогодні у вашому…
Ефекти bpa 6 19 на здоров'я
Які десятиліття досліджень підтверджують вплив BPA на здоров’я
by Трейсі Вудрафф, Каліфорнійський університет, Сан-Франциско
Незалежно від того, чи чули ви про хімічний бісфенол А, більш відомий як BPA, дослідження показують, що…
як діють знеболюючі 4 27
Як знеболювальні насправді вбивають біль?
by Ребекка Сіл і Бенедикт Альтер, Піттсбурзький університет
Без здатності відчувати біль життя небезпечніше. Щоб уникнути травм, біль підказує нам використовувати…
стійкість океану 4 27
Здоров’я океану залежить від економіки та ідеї нескінченної риби
by Рашид Сумайла, Університет Британської Колумбії
Корінні старійшини нещодавно поділилися своїм занепокоєнням у зв’язку з безпрецедентним зниженням споживання лосося…
ким був Елвіс Преслі 4 27
Хто був справжнім Елвісом Преслі?
by Майкл Т. Бертран, Університет штату Теннессі
Преслі ніколи не писав мемуарів. Він також не вів щоденника. Одного разу, коли дізналися про потенційну біографію…
як заощадити гроші на їжі 0 6
Як заощадити на рахунках за їжу і при цьому їсти смачну й поживну їжу
by Клер Коллінз і Меган Ватнелл, Університет Ньюкасла
Ціни на продукти зросли з низки причин, включаючи зростання вартості…
отримати бустер вакцини 4 28
Чи варто робити прискорювач Covid-19 зараз чи чекати до осені?
by Пракаш Нагаркатті та Мітці Нагаркатті, Університет Південної Кароліни
Хоча вакцини проти COVID-19 продовжують бути високоефективними для запобігання госпіталізації та смерті, вона…

Нове ставлення - нові можливості

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Ринок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Всі права захищені.