Dlaczego nie możemy po prostu wyciągnąć CO2 z powietrza?
Shutterstock

Więcej ludzi niż kiedykolwiek zdaje sobie sprawę, że rosnący poziom dwutlenku węgla (CO?) w atmosferze przyspiesza zmiany klimatyczne i globalne ocieplenie. A mimo to producenci żywności ostro ostrzegają, że prawie skończył im się gaz stosowany w wielu produktach piwo na placki. Oczywistym pytaniem jest: dlaczego nie możemy po prostu wychwycić nadmiaru CO? z atmosfery i wykorzystać to?

Czy rzeczywiście można przyjmować CO? z atmosfery w procesie znanym jako bezpośrednie wychwytywanie powietrza. Rzeczywiście, istnieje wiele firm na całym świecie, w tym jeden w Szwajcarii i inny w Kanadzie, to może już przeprowadzić ten proces. Teoretycznie może przekształcić problem w cenny zasób, szczególnie w krajach rozwijających się o niewielkim innym bogactwie naturalnym.

Problemem jest koszt. Natomiast ilość CO? w powietrzu szkodzi klimatowi, biorąc pod uwagę, że jest tak mało CO? cząsteczek w powietrzu, których wyssanie jest bardzo kosztowne. Ale mogą istnieć inne rozwiązania, które mogłyby pomóc w ograniczeniu emisji dwutlenku węgla i zapewnić nowe źródło CO? dla przemysłu.

Wszystko jest kwestią koncentracji i zużycia energii. Ilość CO? w powietrzu (które składa się głównie z azotu i tlenu) jest w pobliżu Części 400 na milion lub 0.04%. Gdybyśmy przedstawili próbkę cząsteczek powietrza jako worek 5,000 kulek, tylko dwie z nich to CO?. Wyciągnięcie ich z torby byłoby bardzo trudne.

Jak znalezienie piłki w torbie.
Jak znalezienie piłki w torbie.
Piotr Styring, Autor pod warunkiem


wewnętrzna grafika subskrypcji


Możemy wychwytywać CO? przy użyciu tak zwanego materiału sorbentu, który fizycznie oddziałuje z gazem lub wiąże się z nim na poziomie molekularnym. Aby wychwycić realną ilość CO? z powietrza musielibyśmy sprężyć ogromne ilości, aby przejść przez sorbent, co wymagałoby dużo energii.

Spaliny z elektrowni są bardziej skoncentrowanym źródłem CO? (i odpowiedzialny za znaczną część naszej całkowitej emisji dwutlenku węgla). Zidentyfikowano konkurs Carbon XPRIZE mający na celu zachęcanie do rozwoju technologii wychwytywania i utylizacji dwutlenku węgla dziesięciu finalistów skupiające się na wychwytywaniu CO? z elektrowni, a nie z atmosfery.

Jednak podczas gdy typowy CO? stężenie wokół 10% (600 kulek z 5,000) w spalinach elektrowni jest znacznie większa niż w powietrzu wychwytującym CO? nadal byłoby kosztownym sposobem oczyszczania gazu przy użyciu obecnych technologii. Trzeba też usunąć parę wodną z wydechu, co by wymagało więcej energii.

Lepsze źródła

Kiedy coraz ważniejsze staje się zmniejszenie stężenia CO? w atmosferze lub w przypadku konieczności produkcji gazu w odległych lokalizacjach przy użyciu dużych odnawialnych źródeł energii, bezpośrednie wychwytywanie powietrza może stać się opłacalną technologią. Ale w tej chwili są CO? źródła, które są bardziej skoncentrowane i tak tańsze w wykorzystywaniu.

Na przykład gorzelnie i browary produkują gaz jako produkt odpadowy o wysokiej czystości (ponad 99.5%) po usunięciu wody. Cementownie, huty i inne branże przetwórcze również mają stosunkowo wysoki poziom WSPÓŁ? stężenia. Budujesz mniejsze obiekty, które po prostu wychwytują CO? z poszczególnych fabryk i zakładów byłoby tańszym sposobem na stworzenie nowego źródła gazu. Mogą również okazać się dobrą inwestycją w zakładach, które potrzebują własnego zaopatrzenia w CO? do realizacji swoich procesów.

Obecny CO? Niedobory dotykają głównie branży spożywczej i napojów. Ale zaczynamy też widzieć większy nacisk na stosowanie CO? w innych branżach jako sposób na stworzenie rynku dla substancji, która w przeciwnym razie byłaby produktem odpadowym przyczyniającym się do niebezpiecznych zmian klimatycznych. Możesz teraz kupić chemikalia i materiały budowlane, które rozpoczęły życie jako CO? na przykład cząsteczki zamiast paliw kopalnych, w tym kruszywa mineralne, które w rzeczywistości wychwytują więcej węgla niż jest to możliwe używane do ich produkcji.

KonwersacjeJak więcej tych CO? pojawią się technologie wykorzystania, zapotrzebowanie na gaz wzrośnie, a wraz z nim potrzeba bardziej zlokalizowanej produkcji. Przyszłość polega na przekształceniu odpadu w towar.

O Autorzy

Peter Styring, profesor inżynierii chemicznej i chemii, University of Sheffield oraz Katy Armstrong, CO2Chem Network Manager, University of Sheffield

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at