Интернет-магазин MagazinWeb

Почему крупные технологические компании тратят 1 миллиард долларов на высасывание CO2 из воздуха Оставить комментарий

Почему большие технологии тратят 1 миллиард долларов на высасывание CO2 из Air

Вентиляторы на установке прямого захвата воздуха Orca компании Climeworks в Хеллишайди, Исландия.

Пара резервуаров для воды емкостью 2000 галлонов высотой 15 футов занимает оцепленную часть парковки на улице от Лаборатории углеродно-нейтральных энергетических решений Технического университета Джорджии. Они используются для выращивания водорослей, но необычным и новым способом.

Прозрачные мешочки, наполненные зеленым слизистым веществом, плавают в воде, свисая с металлических труб поблизости. Из мешков торчат трубки, в которые подается и вода, и углекислый газ. Это вещество, водоросли, является ключом ко всему этому эксперименту.

<цикл автовоспроизведения видео без звука playsinline class="img">

Водоросли — это фотосинтезирующие организмы, обитающие в воде, которые, как и растения, поглощают углекислый газ и производят кислород. Одни только водоросли производят 50 % кислорода в нашей атмосфере. Исследователи из Технологического института Джорджии выясняют, возможно ли улавливать существующий в воздухе углекислый газ и скармливать его водорослям. После того, как водоросли будут очищены, их можно будет использовать в различных целях, от еды до топлива.

По мере приближения экологической катастрофы исследователи ищут уникальные решения, такие как эксперимент с водорослями, проведенный Технологическим институтом Джорджии, для борьбы с изменением климата. ООН призывает правительства сократить выбросы углерода до нуля к 2050 году, что является сложной задачей, учитывая, что 84% энергии в мире приходится на сжигание ископаемого топлива, которое является значительным источником выбросов парниковых газов, вызывающих климатический кризис. Если выбросы выйдут из-под контроля, это может привести к голоду и более экстремальным погодным явлениям, но рост населения и растущий спрос на энергию затрудняют сдерживание нашего производства.

Прямой захват воздуха, или DAC, представляет собой технологический процесс, при котором из воздуха высасывается углекислый газ и служит частью многогранного подхода к борьбе с изменением климата. Хотя индустрия ЦАП все еще находится в зачаточном состоянии и подвергается критике как слишком дорогая, она уже зарекомендовала себя как важная технология, заручившись поддержкой правительств по всему миру.

Одним из тех, кто возлагает большие надежды на этот процесс, является Крис Джонс, председатель Школы химической и биомолекулярной инженерии Технологического университета Джорджии. Его команда изучает продукты, которые можно производить с помощью DAC, например, водоросли.

«Мы считаем CO2 отходами. Прямой захват воздуха — это создание бизнеса по управлению отходами, который занимается этим», — сказал Джонс. “Углерод зародился под землей в виде угля, газа и нефти, и мы просто возвращаем его под землю, где ему и место”.

Обратный отсчет выбросов углерода

Со времен промышленной революции люди выбросили в атмосферу примерно 1,5 триллиона тонн CO2. По данным Международного энергетического агентства, в прошлом году выбросы углерода выросли на 6% до 36,3 млрд тонн. В октябрьском отчете Программы ООН по окружающей среде говорится, что мировые правительства, особенно более богатые, загрязняющие окружающую среду страны, «прискорбно отстают». Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций Антониу Гутерриш заявил в видеообращении: «Мы должны ликвидировать разрыв в выбросах, прежде чем климатическая катастрофа настигнет всех нас».

Неутешительный анализ говорит о том, что люди находятся на пути к повышению глобальной температуры на 2,8 градуса по Цельсию к 2100 году, что намного превышает целевой показатель в 1,5 градуса, установленный Парижским соглашением 2015 года.

Водоросли в мешках фотореактора в Технологическом университете Джорджии.

«Каждая маленькая цифра, которую мы сбриваем, — это меньшая катастрофическая перспектива», — сказала Ассошиэйтед Пресс исполнительный директор ЮНЕП Ингер Андерсен.< /p>

DAC не предназначен для очистки атмосферы, чтобы люди могли продолжать ее загрязнять. Это не волшебное решение, которое спасет человечество. Но ожидается, что он сыграет главную роль.

Эта технология является важной темой обсуждения на конференции COP27, которая сейчас проходит в Египте.

“Роль прямого улавливания воздуха заключается в долгосрочном плане по смягчению последствий изменения климата, чтобы снизить уровень CO2 в атмосфере после того, как все выбросы CO2 прекратятся”, – сказал Карлос Хартель, технический директор Climeworks.

< p>По мере развития технологии DAC она окажется полезной, поскольку мировая энергетическая инфраструктура переходит на более чистые альтернативы. Но для этого потребуется постоянное развитие, и в этом могут помочь государственные стимулы.

Ближайшая цель мировых правительств — сократить выбросы углерода наполовину к 2030 году. Это будет включать как можно более быстрый отказ от ископаемого топлива и переход к ветровой, солнечной и ядерной энергии. Но это не значит, что DAC не играет никакой роли.

“Нам нужно свести к нулю производство и потребление ископаемого топлива, а затем использовать DAC, чтобы навести порядок в том беспорядке, который мы уже создали”, — сказал Сохейл Шайег, ученый из Европейского института. по экономике и окружающей среде, или EIEE.

Достижения в DAC

В 1999 году Клаус Лакнер, инженер-химик из Аризонского государственного университета, первым признал прямое улавливание воздуха способом борьбы с изменением климата.

Вот как это работает: когда воздух проходит через фильтр, заполненный химическими веществами, улавливаются небольшие количества CO2. После отделения CO2 его можно либо хранить под землей, либо использовать для производства продуктов, таких как углеродное волокно или шипучие газированные напитки. В атмосфере содержится около 412 частиц CO2 на миллион, а это означает, что гигантские вентиляторы должны всасывать много воздуха, чтобы уловить всего одну тонну. Хотя это число может показаться небольшим, в доиндустриальные времена содержание CO2 было ниже 300 частей на миллион.

Минерализованный CO2 на заводе Climeworks' Orca Facility

В настоящее время по всему миру насчитывается 19 заводов DAC, расположенных в Швейцарии. Climeworks, канадская компания Carbon Engineering и американская компания CarbonCapture продвигают инновации в этой области.

Крупнейшим предприятием DAC является завод Climeworks Orca в Исландии. Orca — это предприятие по улавливанию углерода стоимостью 10 миллионов долларов, целью которого является поглощение 4000 тонн углерода в год, или 0,00001% годовых выбросов. А благодаря государственным налоговым льготам затраты на улавливание углерода станут для компаний более управляемыми. Нефтяной гигант Occidental планирует построить 30 заводов DAC в Техасе, где он надеется хранить под землей 3 миллиарда метрических тонн углерода.

Climeworks уже работает над вторым объектом DAC в 300 метрах от первого в Исландии под названием Mammoth. Он намного больше, чем Orca, и предназначен для улавливания в девять раз больше CO2.

DAC необходимо быстро масштабировать. В настоящее время на все 19 заводов приходится 0,01 метрической тонны улавливания углерода в год. По данным МЭА, они должны достичь 85 метрических тонн к 2030 году и 980 метрических тонн к 2050 году, чтобы помочь достичь текущих климатических целей. Крупные технологические компании также присоединяются к нам: Google, Meta и другие инвестируют в DAC почти 1 миллиард долларов.

Исследователи уже придумывают новые способы улавливания углерода. Одна из идей компании CO2 Rail заключается в размещении тележек DAC в поездах. CO2 Rail заявляет, что ее железнодорожные тележки DAC могут удалять до 3000 тонн углерода в год. Студенты Технологического университета Эйндховена в Нидерландах осматривают ZEM, или Zero Emission Mobility, концептуальный автомобиль, который поглощает CO2 во время движения.

В Технологическом институте Джорджии в лабораторных экспериментах рост водорослей был примерно на 5% выше, что свидетельствует о том, что выращивание растений с использованием захваченного углерода возможно и не вредно.

Ведутся споры о том, следует ли ограничивать DAC крупными растениями рядом с «раковинами» или областями, где углерод может легко храниться, например, вулканической породой в Хеллишайди, Исландия, где обитают косатка и мамонт. Джонс из Технологического института Джорджии предвидит будущее, в котором небольшие машины ЦАП размером с автомобиль можно будет разбросать по всему миру, некоторые из которых находятся рядом с основными районами выбросов углерода, такими как города.

Независимо от того, большой он или маленький, DAC потребуется время для масштабирования.

«Если вы хотите, чтобы это было техническим решением для удаления углерода в гигатонном масштабе с 2050 года, вы не можете ждать до 2049 года», — сказал Хартель. «Мы должны начать сегодня. У нас нет времени терять».

DAC — дорогое и не идеальное решение

Закон о снижении инфляции в этом году, самый экспансивный климат законодательство, когда-либо вступившее в силу, дает налоговый кредит в размере 180 долларов США за тонну компаниям, которые улавливают углерод и хранят его под землей.

DAC является частью более крупной стратегии, связанной с Законом о снижении инфляции, направленной на избавление Америки от зависимости от ископаемого топлива. Закон включает 128 миллиардов долларов на возобновляемые источники энергии, 30 миллиардов долларов на атомную энергетику и 13 миллиардов долларов на стимулы для электромобилей, а также миллиарды на стимулы для местных органов власти.

Критики говорят, что политики совершают ошибку, давая щедрые стимулы для улавливания углерода, в значительной степени поддерживаемые отраслью ископаемого топлива. Для поглощения углерода требуются дорогие материалы и большие мощности. Вместо этого средства, предназначенные для улавливания углерода, можно было бы направить на возобновляемые источники энергии, что в первую очередь предотвратило бы выбросы углерода.

Ветряные турбины, такие как эта во Франции, являются основным источником возобновляемой энергии среди корпоративных покупателей, но солнечная энергия находится на подъеме.

Стоимость эксплуатации системы вызывает постоянную озабоченность. Например, по данным Climeworks, удаление одной тонны CO2 с помощью Orca стоит 800 долларов. Компания отметила, что Orca еще не оптимизирована для эффективной работы и что со временем стоимость будет снижаться. В научном сообществе до сих пор ведутся споры о том, насколько она упадет, но Climeworks заявляет, что уверена, что в 2030-х годах она будет стоить от 250 до 350 долларов за тонну.

Шайег из EIEE сказал, что магическое число на тонну уловленного углерода составляет 100 долларов, и это без учета затрат на конверсию или улавливание в земле. Он добавил, что в лучшем случае стоимость улавливания и переработки или секвестрации за тонну составит 250 долларов США к 2050 году.

Хартель сказал, что затраты должны снизиться до 150 долларов за тонну пойманной и секвестрированной. Он считает, что 100 долларов за тонну в сегодняшних деньгах к 2040 году, скорее всего, не будет возможно. Учитывая небольшую маржу, именно поэтому он считает, что размещение больших объектов рядом с раковинами будет наиболее рентабельным, в отличие от небольших машин DAC, разбросанных по всему цеху. глобус. По этой же причине Härtel скептически относится к тому, что последующие продукты, изготовленные с использованием уловленного углерода, окажут большое влияние, поскольку масштаб проблемы настолько велик.

Эти цифры не впечатляют экспертов, которые считают, что деньги должны быть потрачены в другом месте.

«Плохая идея — выбирать инструмент, который стоит дорого и очень мало влияет на выбросы углекислого газа в атмосферу, хотя и сокращает его», — сказал Чарльз Харви, профессор экологического проектирования в Массачусетском технологическом институте. «Потому что, если бы вы использовали ресурсы для другого инструмента, например, для строительства ветряных и солнечных батарей или аккумулирования энергии, вы бы убрали из атмосферы гораздо больше углерода».

По мнению Харви, вывести углерод из атмосферы гораздо сложнее, чем вообще не выбрасывать его. Он также обеспокоен тем, что DAC используется в качестве прикрытия для компаний, работающих на ископаемом топливе, для продолжения производства. На самом деле можно использовать уловленный углерод для повышения нефтеотдачи, известный как CO2-EOR, процесс, посредством которого углерод превращается в почти жидкое состояние и закачивается под землю, где находится нефть. CO2 заполняет подземные трещины, создает давление, выталкивает нефть вверх и облегчает ее извлечение. Переработка и сжигание нефти, полученной с помощью CO2-EOR, могут свести на нет преимущества секвестрации CO2, хотя проданная нефть может компенсировать затраты на улавливание углерода.

«Есть причина, по которой нефтяные компании продвигают эти идеи, — сказал Харви. “И это потому, что они хотят избежать возможности просто не сжигать столько нефти”.

Мы должны действовать сейчас

Этот год был пронизан климатическими катаклизмами. Ураган «Иан» обрушился на Флориду, Китай пережил годовую засуху, а в Пакистане произошло одно из самых сильных наводнений в истории: на данный момент зарегистрировано 1735 смертей. Только в этом году произошло не менее 29 климатических событий на сумму более 1 миллиарда долларов. Эти бедствия будут только усиливаться по мере того, как планета нагревается.

DAC, наряду с более экологичной энергией, потребует творческого мышления, экспериментов и финансовых стимулов, чтобы получить прибыль. Исследователи из Технологического института Джорджии надеются, что рост водорослей, вызванный DAC, может способствовать циркулярной углеродной экономике, поглощая CO2 и производя продукты для компенсации затрат.

Как только нам нужно сократить нашу зависимость от ископаемого топлива, люди «продолжают находить способы тратить энергию очень глупыми способами, что заставляет спрос расти очень быстро», — сказал Джонс. Только добыча биткойнов требует столько же энергии, сколько Аргентина, а ископаемое топливо по-прежнему остается самым дешевым и наиболее доступным источником энергии. Но это не означает, что она должна быть нашим основным источником топлива навсегда.

«Я думаю, что мы застрянем на ископаемом топливе на всю вашу и мою жизнь», — сказал он. “И вопрос просто в том, как быстро мы можем максимально быстро перейти на возобновляемые источники энергии и как сделать ископаемые источники энергии максимально чистыми и безопасными? И здесь на помощь приходит DAC”.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *