Новая технология может улавливать углекислый газ из атмосферы
Группа ученых под руководством Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) недавно оценила две новые перспективные технологии удаления углекислого газа из атмосферы. Несмотря на то, что они все еще находятся на ранних стадиях разработки, прямое улавливание и связывание углерода в воздухе (DAC) считаются важными для достижения экономики с нулевыми выбросами к середине столетия и ограничения глобального потепления до менее чем 1,5 градусов Цельсия к 2100 году.
"Мы не достигнем наших целей по углеродной нейтральности к середине века или наших климатических целей к концу века, если не будем усиленно добиваться дополнительного удаления углекислого газа из атмосферы", - сказал автор исследования Патрик Ламерс, старший научный сотрудник NREL.
Первая технология DAC основана на растворителе, в основе которой лежит химический раствор, реагирующий с углекислым газом и образующий карбонат калия, который далее реагирует с гидроксидом кальция, образуя карбонат кальция. Затем это вещество собирается, сушится и подвергается воздействию очень высоких температур (около 900 градусов Цельсия) для высвобождения углекислого газа, который собирается для дальнейшего хранения.
Вторая технология основана на сорбенте, в ней используется процесс связывания диоксида углерода с кремнеземом в воздушном контакторе, который нагревается паром при температуре около 100 градусов Цельсия для высвобождения диоксида углерода, который затем охлаждается и сушится.
В обоих случаях углекислый газ сжимается и транспортируется по трубопроводу в геологический резервуар через скважины глубиной 1,8 мили. Пилотные заводы в Канаде (метод с использованием растворителя) и Исландии (метод с использованием сорбента) уже тестируют эти процессы. Ввиду энергоемкости ДАК, его экологические компромиссы напрямую зависят от энергозатрат заводов по производству ДАК. Однако широкомасштабное внедрение этих технологий изменит нагрузку на энергетическую систему и создаст эффект обратной связи, при котором декарбонизация экономики в целом уравновесит компенсирующую технологию (КСР) и секторальные усилия по смягчению последствий.
"Крупномасштабное развертывание новых технологий, вероятно, создаст эффекты обратной связи в системе, и нам необходимо заранее оценить их, чтобы избежать возможных будущих непредвиденных последствий", - пояснил д-р Ламерс. "Наш анализ показывает чистую выгоду от удаления углекислого газа различными технологиями прямого улавливания воздуха и подчеркивает улучшение экологических показателей, таких как токсичность для человека в условиях меняющейся энергетической системы"
Хотя ученые не поддерживают конкретную технологию DAC, они подчеркивают тот факт, что их широкомасштабное внедрение недостаточно для смягчения последствий изменения климата, если цели по декарбонизации будут смягчены. Одновременная декарбонизация электроэнергетического сектора и совершенствование технологий ЦАП "необходимы для того, чтобы избежать переноса экологических проблем", которые могут быть связаны с токсичностью для человека или воздействием на эвтрофикацию.
"Таким образом, если присмотреться, наша работа действительно подчеркивает важность круговой экономики энергетических материалов и то, что она является предшественником действительно устойчивой энергетической системы будущего, в значительной степени зависящей от чистых, возобновляемых источников энергии", - заключил доктор Ламар.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
