Исследователи из Института Пауля Шеррера PSI и ETH Zurich изучили, в какой степени прямое улавливание углекислого газа (CO2) из окружающего воздуха может помочь эффективно удалить парниковые газы. газов из атмосферы. Результат: при тщательном планировании, например, в отношении размещения и обеспечения необходимой энергией, CO2 можно удалять экологически безопасным способом. Исследователи опубликовали свой анализ в журнале Environmental Science & Technology..
Прямое улавливание и хранение углерода в воздухе (DACCS) - это сравнительно новая технология удаления углекислого газа из атмосферы. Поскольку это позволит улавливать большое количество CO2, эта технология может также уменьшить парниковый эффект. Исследователи из Института Пауля Шеррера PSI и ETH Zurich теперь изучили, насколько эффективно это может быть реализовано с различными системными конфигурациями определенного процесса. Для этого они проанализировали в общей сложности пять различных конфигураций для улавливания CO2 с воздуха и их использование в восьми разных местах по всему миру. Один результат: в зависимости от комбинации используемых технологий и конкретного места CO2 может быть удален из воздуха с эффективностью до 97 процентов.
Для отделения CO2 из атмосферы воздух сначала пропускается над так называемым абсорбентом с помощью вентиляторов. Это связывает CO2 до тех пор, пока его способность поглощать парниковый газ не будет исчерпана. Затем, на второй, так называемой стадии десорбции, CO2 снова высвобождается из абсорбента. В зависимости от абсорбента это происходит при сравнительно высоких температурах до 900 градусов Цельсия или при довольно низких температурах около 100 градусов Цельсия. Помимо энергии, необходимой для производства и монтажа оборудования, работа вентиляторов и выработка необходимого тепла производят выбросы парниковых газов. «Использование этой технологии имеет смысл только в том случае, если эти выбросы значительно ниже, чем количество CO2, которое она помогает хранить», - говорит Том Терлоу, который проводит исследования в Лаборатории энергетических систем PSI. Анализ и является первым автором исследования.
КПД до 97 процентов
В своем исследовании исследователи сосредоточили свое внимание на системе швейцарской компании Climeworks, которая работает с низкотемпературным процессом. Исследователи PSI проанализировали использование технологии в восьми местах по всему миру: Чили, Греции, Иордании, Мексике, Испании, Исландии, Норвегии и Швейцарии. Для каждого места они рассчитали общие выбросы парниковых газов за весь жизненный цикл завода. Например, они сравнили эффективность процесса, когда необходимая электроэнергия обеспечивается солнечной энергией или поступает из существующей электросети. В качестве источников необходимой тепловой энергии предполагались, например, солнечные тепловые установки, сбросное тепло промышленных процессов или тепловые насосы. Для исследования они составили пять различных схем улавливания CO2 в атмосфере для каждого из восьми участков. Что касается эффективности, результаты показывают огромный диапазон, от 9 до 97 процентов, с точки зрения фактического удаления парниковых газов за счет использования DACCS.
Не заменит сокращение выбросов
"Технологии улавливания CO2 просто дополняют общую стратегию обезуглероживания, т. е. для сокращения выбросов CO2 выбросов - и не может заменить его», - подчеркивает Кристиан Бауэр, научный сотрудник Лаборатории анализа энергетических систем и соавтор исследования. «Однако они могут помочь в достижении целей, определенных в Парижском соглашении об изменении климата, потому что определенных выбросов, например, от сельского хозяйства, избежать невозможно." Таким образом, цель нулевых выбросов может быть достигнута только с помощью подходящих технологий с отрицательными выбросами.