Сокращение углекислого газа в атмосфере является одной из самых неотложных проблем, стоящих сегодня перед миром. Сокращение количества CO2, который заново закачивается в воздух, жизненно важно, но этого может быть недостаточно - нам нужно высасывать тот, который уже есть. Системы «прямого захвата воздуха» (DAC - Direct air capture) обсуждались как возможность на десятилетия, но до недавнего времени считались слишком дорогостоящим, чтобы быть практичными. После запуска опытной установки в течение трех лет канадская компания Carbon Engineering (CE) разрушила стоимость системы DAC и показала, что ее можно сделать гораздо более экономически выгодно, чем считалось ранее.
Как отмечает команда, технология DAC сама по себе не особенно новая. В прошлом году швейцарская компания Climeworks открыла один из первых коммерческих установок DAC вблизи Цюриха, который сооружен на крыше одного из предприятий, установка захватывает CO2 из воздуха и направляет его по трубам в близлежащую теплицу. Несколько месяцев спустя Climeworks сотрудничала с геотермальной станцией для превращения CO2 в камни, но очищенный углерод можно было также использовать для производства метанола, углеродных нановолокон или дизельного топлива.
Но стоимость создания таких систем традиционно считалась слишком высокой, чтобы быть экономичной. Предыдущие оценки поставили стоимость в пределах от 500 до 1000 долларов США за метрическую тонну, но в новом исследовательском документе, основанном на трехлетних данных экспериментальной установки, команда СЕ показывает, как это можно сделать в пределах от 94 до 232 долларов США за метрическую тонну.
«До сих пор исследования предполагали, что это будет стоить 600 долларов США за тонну для удаления CO2 из атмосферы с использованием технологии DAC, что делает ее слишком дорогостоящей, чтобы стать приемлемым решением для удаления унаследованного углекислого газа в промышленном масштабе», - говорит Дэвид Кейт (David Keith), ведущий исследователь проекта. «В CE мы работаем над прямым захватом воздуха с 2009 года, управляем нашим пилотным заводом с 2015 года, и теперь у нас есть данные и технические инженерные наработки, для того чтобы доказать, что DAC может достичь затрат ниже 100 долларов США за тонну. Никакие предварительные исследования в рецензируемой литературе не дают проектной и инженерной стоимости полной системы DAC, и эта статья заполняет этот пробел».
Графическое представление объекта, который будет использовать технологию CE AIR TO FUELS для производства примерно 250 баррелей в день чистого горючего синтетического топлива. Фото: Carbon Engineering
Пилотный воздушный контактор Carbon Engineering, построенный из того же набора компонентов градирни и философия дизайна, который будет использоваться в коммерческих масштабах. Фото: Carbon Engineering
Экспериментальная установка состоит из промышленной градирни, реконструированной для вытягивания CO2 из воздуха, прежде чем превращать его из газа в твердое вещество и обратно в очищенный газ. Для начала установка использует раствор гидроксида водорода для захвата СО2 и превращения его в карбонат. Затем его превращают в гранулы, которые в свою очередь нагреваются в промышленной печи для получения чистого газообразного диоксида углерода.
Тогда этот газ может стать основой синтетического топлива. Компания разработала процесс, который она называет Air To Fuels, который использует методы синтеза электролиза воды и топлива, чтобы превратить этот чистый CO2 в жидкое углеводородное топливо. CE говорит, что эти топлива совместимы с существующей транспортной инфраструктурой.
«Наше чистое топливо полностью совместимо с существующими двигателями, поэтому оно предоставляет транспортному сектору решение для значительного сокращения выбросов, будь то путем смешивания или прямого использования», - говорит Стив Олдхэм (Steve Oldham), генеральный директор CE. «Наши технологии масштабируемы, гибки и наглядны».
Оборудование Carbon Engineering для прямого захвата воздуха DAC. Показаны кальцинатор для обжига(слева) и воздушный контактор (справа). Фото: Carbon Engineering
Пилотный реактор гранул и связанное с ним оборудование Carbon Engineering. Фото: Carbon Engineering
Пилотный воздушный контактор Carbon Engineering, построенный из того же набора компонентов градирни. Вид с другой стороны. Фото: Carbon Engineering
Исследование было опубликовано в журнале Joule.
Источник: New Atlas / Carbon Engineering / Harvard
.
