Когда-нибудь бензин, который вы покупаете, может проследить свое происхождение от углекислого газа, получаемого прямо с неба, а не от нефти, выкачиваемой из-под земли. Удаляя выбрасываемый углекислый газ из атмосферы и превращая его в новое топливо, инженеры канадской фирмы продемонстрировали масштабируемый и экономически эффективный способ значительного сокращения углеродного следа транспорта с минимальным нарушением работы существующих транспортных средств. Их работа появится 7 июня в журнале Joule.
Углекислый газ, образующийся при прямом улавливании воздуха, можно комбинировать с секвестрацией для удаления углерода, или это может позволить производить углеродно-нейтральные углеводороды, что является способом использовать недорогие безуглеродные источники энергии, такие как солнечную или ветровую энергию и направлять их в топливо, которое можно использовать для обезуглероживания транспортного сектора», - говорит ведущий автор Дэвид Кит, основатель и главный научный сотрудник компании Carbon Engineering, канадской CO2-улавливания и предприятие по производству чистого топлива и профессор прикладной физики и государственной политики Гарвардского университета.
Технология прямого захвата воздуха работает почти так же, как и звучит. Гигантские вентиляторы втягивают окружающий воздух в контакт с водным раствором, который улавливает и улавливает углекислый газ. Благодаря нагреву и нескольким знакомым химическим реакциям тот же самый углекислый газ повторно извлекается и готов к дальнейшему использованию - в качестве источника углерода для производства ценных химических веществ, таких как топливо, или для хранения с помощью выбранной стратегии секвестрации. Это не просто теория - предприятие Carbon Engineering в Британской Колумбии уже достигло уровня улавливания CO2 и производства топлива.
Идея прямого захвата воздуха вряд ли нова, но успешная реализация масштабируемой и рентабельной пилотной установки нова. Проведя полный анализ процесса и обработав цифры, Кит и его коллеги заявляют, что реализация прямого улавливания воздуха в значительных масштабах будет стоить примерно 94-232 доллара за тонну улавливаемого углекислого газа, что находится на нижнем уровне оценок, которые варьировались. до 1000 долларов за тонну в теоретических анализах.
Эта цена достаточно низка, чтобы использовать прямой захват воздуха, чтобы начать борьбу с примерно 20% глобальных выбросов углерода, которые возникают в результате вождения, полета, перевозки грузов и других способов перемещения людей и товаров. «Электроэнергия от солнца и ветра прерывистая; мы можем брать эту энергию прямо от больших солнечных или ветряных установок в больших местах, где она дешева, и применять ее для регенерации и переработки углекислого газа в новое топливо», - говорит Кит, добавляя, что «Создание топлива, которое легко хранить и транспортировать, что облегчает задачу интеграции возобновляемых источников энергии в энергетическую систему».
Полученные виды топлива, включая бензин, дизельное топливо и топливо для реактивных двигателей, совместимы с существующей инфраструктурой распределения топлива и транспортировки. Благодаря сверхнизкой углеродоемкости в течение жизненного цикла они представляют собой многообещающий путь сокращения выбросов углерода в тяжелом транспорте и других секторах энергетической системы, которые требовательны и трудно поддаются электрификации.
Столетия неконтролируемых выбросов углерода человеком также означают, что двуокись углерода в атмосфере является практически неограниченным сырьем для преобразования в новые виды топлива. «У нас не скоро закончится воздух», - добавляет Стив Олдхэм, генеральный директор Carbon Engineering. «Мы можем продолжать собирать углекислый газ с помощью прямого улавливания воздуха, продолжать добавлять производство водорода и синтез топлива, а также продолжать сокращать выбросы с помощью этого пути AIR TO FUELSTM».
Кит и Олдхэм оптимистичны в том, что они снизили риски масштабирования, внедрив прямой захват воздуха по разумным ценам с использованием стандартного промышленного оборудования. Это означает, что все готово для перехода к полноразмерным заводам, способным производить 2000 баррелей топлива в день, что в сумме составляет более 30 миллионов галлонов в год на всех заводах. Коммерциализация таких заводов позволит напрямую улавливать воздух, чтобы сократить выбросы от транспорта за счет подключения недорогой возобновляемой энергии к низкоуглеродному транспортному топливу с использованием пути AIR TO FUELSTM компании Carbon Engineering.
После 100 человеко-лет практического проектирования и анализа затрат мы можем с уверенностью сказать, что, хотя улавливание воздуха - это не какое-то волшебное дешевое решение, это жизнеспособная и реализуемая технология для производства углеродно-нейтрального топлива в ближайшем будущем. и для удаления углерода в долгосрочной перспективе», - говорит Кит.