Ідея порятунку планети від кліматичних змін дивовижно проста: видобувати CO2 з повітря та використовувати його для виробництва нешкідливого для екології палива. Але чи здатна ця технологія працювати в промисловому масштабі?
Так виглядатиме амбіційний проект по безпосередньому захопленню повітря від Carbon Engineering після завершення
Хоча зовні устаткування виглядає доволі непривабливо – поєднання труб, насосів, резервуарів, реакторів та каналів в брудній промисловій зоні біля містечка Squamish у Західній Канаді – але такий завод міг би зупинити процес змінення клімату та врятувати світ, за рахунок скорочення споживання звичайного палива. Крім того, ця технологія також може зробити суперфізика з Гарвардського університету Девіда Кейта, співзасновника Microsoft Білла Гейтса та нафтового магната Нормана Мюррея Едвардса безмежно багатими, більше, ніж вони могли коли-небудь мріяти.
Суть винаходу
Ідея настільки ж грандіозна, наскільки і проста: декарбонізувати світову економіку за рахунок екстрагування з повітря двоокису вуглецю (CO2), використовуючи масиви гігантських вентиляторів та запатентовані хімічні центрифуги; а потім використати вуглецевий газ для виробництва чистого синтетичного дизельного палива і бензину для кораблів, літаків та вантажних автомобілів.
Винахідники сподіваються, що комбінація технології безпосереднього захоплення повітря (Direct Air Capture – DAC), електролізу води та синтезу палива, що використовується для виробництва рідкого вуглецевого палива, здатна працювати у глобальному масштабі. Більше того, нова розробка може зробити революцію у світовій транспортній індустрії, на яку припадає майже третина шкідливих викидів, що приводять до зміни клімату. Це було б еквівалентом механізованого фотосинтезу.
Пристрої для декарбонізації повітря, встановлені на швейцарському підприємстві Climeworks
Хоча окремі технології не є новими, але їх комбінація в промисловому масштабі є новаторською. Компанія Carbon Engineering, створена в 2009 році провідним геоінженером Кітом, за гроші від Гейтса та Мюррея побудувала завод з виробництва прототипів, встановила великі вентилятори та щодня видобувала близько однієї тони чистого CO2 протягом року. Хоча на сьогодні він знову випущений в атмосферу.
Бензин з повітря
Carbon Engineering нещодавно реалізувала ще одне важливе досягнення. Працюючи з Каліфорнійською енергетичною компанією Greyrock, вона почала безпосередньо синтезувати суміш бензину та дизельного палива, використовуючи тільки CO2, захоплений з повітря, та водень, видобутий з води чистою електроенергією — процес, який вони називають «з повітря в паливо» (Air to Fuels – A2F).
«– Технологія A2F потенційно здатна змінити правила гри, оскільки якщо її успішно масштабувати, то вона дозволить нам використовувати дешеву, періодичну поновлювану електроенергію для синтезу рідкого палива, сумісного з сучасною інфраструктурою та двигунами, — говорить Джефф Холмс (Geoff Holmes) з Carbon Engineering. – Це стане альтернативою для біопалива та доповненням до електричних транспортних засобів, спрямованих на витіснення палива, видобутого з корисних копалин в транспортній індустрії».
Синтетичне паливо і раніше виробляли з CO2 і H2, але у невеликих масштабах. Та Холмс вважає, що цей пілотний завод є першим прикладом перетворення «повітря в паливо», де все обладнання має потужне промислове застосування і, таким чином, дає реальний привід розраховувати на життєздатність та комерційну ефективність. Наступним кроком є збільшення інвестицій, масштабування та подальша комерціалізація процесу з використанням «зеленої» енергії, такої як сонячна (фотоелектрика). Є плани щодо будівництва масивних стін витяжних вентиляторів, розміщених за межами міст та на несільськогосподарських землях, що будуть постачати СО2 для синтезу палива, і, в кінцевому підсумку, – для безпосередньої ізоляції карбонових викидів.
«– Технологія A2F – це майбутнє, – вважає Холмс, – тому що вона потребує в сотні разів менше землі та води, ніж біопаливо, і завод можна розмістити в будь-якому місці. Але для того, щоб технологія запрацювала, необхідно скоротити собівартість кінцевого продукту до рівня меншого, ніж сьогодні коштує видобуток нафти, і – що навіть складніше – переконати країни встановити глобальну загальну ціну на вуглець».
Найкращим способом використання всіх технологій з негативними викидами є компенсація викидів, які відбуваються зараз. Причому вона має бути оплачена тими, хто генерує ці викиди, або постачальниками викопного палива. Ми маємо досягти нульових викидів до того часу, поки не будуть впроваджені екологічно чисті технології. За оцінками, протягом 20-30 років кількість глобальних викидів складе приблизно 1000 млрд тон, якщо відштовхуватися від поточних тенденцій. Перехід до так званих чистих негативних викидів, очевидно, може виявитися нездійсненним тягарем для суспільства майбутнього, вже обтяженого зміною клімату.
Без сумніву, такий виклик є дуже складним. Всесвітні викиди, спричинені техногенними факторами, повинні бути доведені до «чистого нуля» не пізніше 2090 року, вважає Міжурядова група з питань зміни клімату при ООН. Це означає, що треба вирівняти кількість викидів вуглецю в атмосферу та кількість екстрагованого з атмосфери вуглецю. Інший варіант — зобов’язати країни чи великі корпорації придбати достатню кількість вуглецевих кредитів, щоб компенсувати різницю.
Заради майбутнього
Але зазначеного вище буде недостатньо. Щоб уникнути неминучої зміни клімату, викиди повинні стати «негативними», тобто коли вуглецю з атмосфери вилучається більше, ніж виділяється в результаті людської діяльності. Багато країн, у тому числі Велика Британія, припускають, що негативні викиди будуть розгортатися у великому масштабі. Але у світі працює лише невелика кількість пілотних заводів, що здатні вилучати і зберігати вуглецеві викиди, і подальше розширення під питанням. (До речі, у 2007 році Річард Бренсон виділив приз у розмірі $25 млн для винахідників комерційно ефективного способу видалення принаймні 1 млрд тон атмосферного СО2 щороку. Але ніхто так і не подав заявку на цей приз).
Ахіллесова п’ята всіх технологій утилізації викидів — це великі затрати. Мова йде про те, щоб знизити ціну до $100 за тонну вилученого з атмосфери CO2 з поточних $600. Але навіть тоді утилізація лише 1% світових викидів коштуватиме близько $400 млрд на рік. Постійне зберігання уже екстрагованого CO2 вимагатиме додаткового інвестування.
Критики кажуть, що ці технології є нездійсненними. Не використовувати викопне паливо і не робити, перш за все, викиди, було б набагато розумніше, ніж шукати рішення по перетворенню CO2 в інший продукт, — кажуть професор Кевін Андерсон (Professor Kevin Anderson), заступник директора Центру досліджень зміни клімату Тиндаль, і дослідник Глен Петерс (Glen Peters), директор Центру міжнародних досліджень клімату (Цицерон) в Норвегії. Натомість, уряди спираються на ці технології, щоб вилучити сотні мільйонів тонн вуглецю з атмосфери. Це дуже позитивна новина, вважає Андерсон. До середини сторіччя багато розробок передбачають такий же обсяг видалення СО2 з атмосфери чистими технологіями, як і той обсяг, що природним способом поглинається світовим океаном та всіма рослинами. Та це не є страховим полісом на майбутнє, скоріше, це ризикована гра з наступними поколіннями, особливо тими, хто живе у бідних та кліматично вразливих районах.
За словами Андерсона, привабливість технологій, які здатні зменшити викиди вуглецевих газів, полягає в тому, що вони відтермінують потребу в жорстких та політично складних рішеннях сьогодні і перекладають турботи по скороченню викидів вуглецю на майбутні покоління. Але якщо ці технології не будуть розгорнуті до планетарного масштабу, то наші діти будуть змушені страждати від наслідків швидкоплинних температурних перепадів та особливо нестабільного клімату.
БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:
- Альтернативні джерела енергії. У гру вступає Білл Гейтс
- Як нагрівається Земля: невтішна історія спостереження за температурою на планеті
- 10 українських компаній, які отримали €400 000 на кліматичні інновації
Джерело: The Guardian