Prevenirea schimbărilor climatice 5 tehnologii pentru eliminarea dioxidului de carbon din atmosferă

"Chiar dacă Google și alte companii vor trece la utilizarea pe scară largă a energiei regenerabile, acest lucru nu va conduce la o reducere semnificativă a emisiilor de carbon. Schimbările climatice nu pot fi prevenite prin intermediul tehnologiilor existente în domeniul energiei regenerabile. Trebuie să găsim pentru aceasta o abordare fundamental diferită. "

Potrivit Google, chiar și cu cele mai bune scenarii de energie regenerabilă, schimbările climatice vor continua în ritmul actual. Principalul motiv pentru aceasta este utilizarea tot mai mare a combustibililor fosili, precum dioxidul de carbon, curentul maxim admisibil în atmosferă, ceea ce ar duce la creșterea temperaturii planetei, chiar dacă toată puterea va înceta să funcționeze.

Am decis să combine scenariul nostru cel mai favorabil pentru dezvoltarea tehnologiilor energetice cu modelul climei Hansen pentru a înțelege dacă reducerea emisiilor de dioxid de carbon va fi capabil la 55% până în 2050, conduce la o reducere a concentrației sale în atmosferă la un nivel de prag de 350 ppm. Calculele noastre arată că, chiar dacă toate tehnologiile existente de energie regenerabilă vor fi dezvoltate și puse în aplicare pe o scară globală, cel mai optimist scenariu, nivelul de CO2 din atmosferă va continua să crească rapid, în principal datorită utilizării tot mai mare a combustibililor fosili. Astfel, cel mai bun scenariu, bazat pe previziunile cele mai optimiste ale energiei regenerabile, presupune schimbări climatice majore care ar putea duce la consecințe catastrofale cum ar fi schimbarea zonelor climatice, acidificarea oceanelor și lipsa apei proaspete. În opinia noastră, o schimbare în această situație va necesita crearea de noi surse de energie "verzi" radicale, precum și tehnologii pentru extragerea CO2 din atmosferă și sechestrarea cărbunelui. „“

Din constatările cercetătorilor Google se pot identifica două idei principale:

  • Tehnologiile existente în domeniul energiei regenerabile nu se pot confrunta cu schimbările climatice globale;
  • Chiar dacă lumea se transformă în utilizarea pe scară largă a surselor regenerabile de energie, acest lucru nu va fi suficient pentru a rezolva problema încălzirii globale.

În ciuda concluziilor critice ale Google, merită remarcat faptul că tehnologiile în domeniul energiei regenerabile se dezvoltă rapid. Astăzi, peste tot în lume pentru a face mai mult pentru a crea un nou surse, mai eficiente de energie curată și de optimizare a energiei. În schimb, de la Google, aceste corporații internaționale, cum ar fi GE și Siemens, precum și un număr mare de mici producători de echipamente de putere, continuă să investească masiv în proiecte de cercetare legate de energia regenerabilă.

În același timp, spre deosebire de atenția generală acordată dezvoltării energiei regenerabile, tehnologia de extragere a dioxidului de carbon din atmosferă este încă necunoscută pentru publicul larg. În același timp, eliminarea CO2 din atmosferă nu este mai puțin importantă decât dezvoltarea tehnologiilor de energie regenerabilă. Conform concluziilor cercetătorilor Google, eliminarea părții critice a emisiilor de dioxid de carbon istoric este unul din factorii cheie în prevenirea schimbărilor climatice. În acest context, aș dori să prezint o scurtă trecere în revistă a celor cinci inițiative care lucrează la crearea de tehnologii inovatoare pentru eliminarea directă a dioxidului de carbon din aer.

CarbonEngineering

  • Dioxidul de bioxid de carbon este capturat folosind un dispozitiv creat de companie, numit un aircontactor. Acest modul conține o soluție chimică care absoarbe moleculele de CO2.
  • O soluție care conține dioxid de carbon trece printr-un ciclu de regenerare, care eliberează CO2 pur și soluția chimică inițială utilizată în procesul de captare. Pentru a pune în aplicare acest ciclu, se utilizează gaze naturale sau energii regenerabile.

Dioxidul de carbon extras din atmosferă este apoi amestecat cu CO2 eliberat prin arderea gazului natural. Acest amestec este curățat, comprimat și trimis sub presiune înaltă pentru o utilizare industrială ulterioară.

Prevenirea schimbărilor climatice 5 tehnologii pentru eliminarea dioxidului de carbon din atmosferă
Foto: Ingineria carbonului

Climeworks

Climeworks este compania spin-off a Școlii tehnice superioare din Zurich. Climeworks comercializează o tehnologie inovatoare pentru extracția dioxidului de carbon din aer, care se bazează pe un proces de adsorbție / desorbție ciclică pe un sorbent foarte eficient (modificat cu diamine de silicagel). În timpul adsorbției, moleculele de CO2 conținute în aerul atmosferic sunt atrase de suprafața sorbentului. În stadiul de desorbție, adsorbantul saturat este încălzit la 95 ° C, ceea ce conduce la extragerea gazului de CO de înaltă puritate. În același timp, 90% din energia consumată prin acest proces poate fi asigurată de căldură la temperatură scăzută.

compania COAWAY din SUA a dezvoltat o tehnologie care permite captarea unor cantități mari de CO2 din aer și din surse punctiforme, cum ar fi centralele termice. Compania a dezvoltat o metodă inovatoare de eliminare a CO2 folosind răcire (turnuri de răcire), turnuri fluxul de aer existent TETs.Na de admisie a aerului din turnul de răcire COAWAY proiectate dispozitive capabile să proceseze o cantitate mare de aer într-un timp scurt montat. În aceste dispozitive există o reacție chimică de absorbție a CO2, detalii despre care compania nu dezvăluie. Apoi, suspensia care conține dioxidul de carbon extras este introdus în camera de încălzire, în care este separată termic în CO2 pur și absorbant este utilizat în dispozitivul de captare. Potrivit COAWAY, utilizarea turnurilor de răcire existente va reduce în mod semnificativ costurile de recuperare a CO2.

KilimanjaroEnergy

O altă companie americană Kilimanjaro Energy lucrează la crearea unei tehnologii unice pentru eliminarea CO2 din atmosferă. Compania a fost fondata de Klaus Lackner - profesor la Columbia University si unul dintre pionierii în domeniul îndepărtării directe de dioxid de carbon din atmosferă. Profesorul Lackner a dezvoltat o tehnologie de „frunze“ copaci artificiali absorb dioxidul de carbon, care este de o mie de ori mai eficient decât frunze reale. „Frunze artificiale““sunt benzi de plastic acoperite cu rășină care conține carbonat de sodiu, care absoarbe dioxidul de carbon din aer și salvează-l sub formă de bicarbonat de sodiu (bicarbonat de sodiu), pe suprafața frunzelor. Pentru a îndepărta CO2 absorbit, frunzele sunt spălate cu apă într-o cameră de vid. CO2 eliberat este comprimat și transferat pentru utilizare industrială sau sechestrare. Profesorul Lackner a spus că zece milioane de „“ copaci artificiali cmogut elimina aproximativ 3,6 miliarde. Tone de CO2 pe an, ceea ce corespunde unei reduceri a concentrațiilor de dioxid de carbon în atmosferă la 0,5 ppm.

Prevenirea schimbărilor climatice 5 tehnologii pentru eliminarea dioxidului de carbon din atmosferă
Foto: Justin Strauss / thecityatlas.org

GlobalThermostat

Tehnologia de îndepărtare directă a dioxidului de carbon din aer poate contribui la stabilizarea concentrației de gaze cu efect de seră din atmosferă. Cu toate acestea, aceste tehnologii pot fi folosite pe scară largă numai dacă sunt viabile din punct de vedere economic. Până în prezent, există opinii diferite cu privire la costul eliminării dioxidului de carbon la scară industrială. În același timp, estimările variază de la 20 până la 1.000 de dolari pe tonă de CO2 la distanță. Potrivit lui Klaus Lackner, fondatorul companiei Kilimanjaro Energy, tehnologia "arborilor artificiali" poate elimina CO2 din aer pentru 200 de dolari. În același timp, om de știință consideră că acest preț poate scădea la 30 USD în cazul implementării pe scară largă a tehnologiei. Graciela Chichilinski, CEO al Global Thermostat, consideră că compania ei va putea să producă CO2 pur în viitor pentru 20 de dolari pe tonă. Cu toate acestea, potrivit altor experți, aceste estimări par prea optimiste. De exemplu, conform estimărilor Societății Fizice Americane, costul real al eliminării unei tone de CO2 din atmosferă este de 600 USD.

Într-o piață liberă, îndepărtarea dioxidului de carbon din aer este avantajoasă din punct de vedere economic de la 100 $ per tonă produsă prin procedeul de CO2. 100 $ - acesta este prețul pe care doriți să plătiți companiile petroliere o tona de CO2 lichefiat, utilizat pentru a umple rezervoare epuizate pentru a crește gradul de recuperare de ulei. Cu costuri de producție mai mici, CO2 extras din aer poate oferi nu numai industria petrolieră, ci și diverse alte sectoare. De exemplu, CO2 este utilizat în materiale plastice și biocombustibili, precum și pentru cultivarea fructelor și legumelor în sere. O modalitate de a reduce costurile pot fi introducerea unui sistem de îndepărtare a dioxidului de carbon în regiunile cu forță de muncă ieftină, costuri reduse de construcție și, în mod ideal, cu o cerere mare de CO2. Deoarece dioxidul de carbon este împrăștiat pe toată planeta, acesta poate fi îndepărtat în orice loc. De exemplu, dioxidul de carbon eliberat în atmosferă de energie pe bază de cărbune în Statele Unite pot fi eliminate cu ajutorul plantelor situate în India sau Brazilia. Un alt factor care poate contribui la introducerea pe scară largă de eliminare a dioxidului de carbon din tehnologia atmosferei, este legea. Având în vedere că tehnologia de dioxid de carbon de eliminare poate aduce o contribuție importantă la prevenirea schimbărilor climatice, guvernele pot subvenționa o parte din costurile de implementare a acestora. Din punct de vedere al reglementării internaționale privind clima, costul emisiilor negative, ar putea constitui baza pentru un calcul rațional al cotelor pentru emisiile de CO2 la scară globală. În acest sens, pot fi stabilite cu cerințele internaționale, solicitând companiilor să adopte tehnologia de eliminare a dioxidului de carbon din atmosferă, sau pentru a face plăți echivalente cu costul eliminării.