Улавливание CO2 из грузовиков и сокращение их выбросов на 90%

В Европе на транспорт приходится почти 30% всех выбросов CO_{2, из которых 72% приходится на автомобильный транспорт. Хотя использование электромобилей для личного транспорта может помочь снизить это число, сокращение выбросов от коммерческого транспорта, такого как грузовики или автобусы, является гораздо более сложной задачей.}

Исследователи из EPFL предложили новое решение: улавливание CO₂ непосредственно в выхлопной системе грузовиков и сжижение его в контейнере на крыше автомобиля. Затем жидкий CO_{2 доставляется на заправочную станцию, где он превращается в обычное топливо с использованием возобновляемых источников энергии. Проект координируется группой разработки промышленных процессов и энергетических систем, возглавляемой Франсуа Марешалем, из Инженерной школы EPFL. Запатентованная концепция является предметом статьи, опубликованной в Frontiers in Energy Research.}

Сложный процесс на борту автомобиля

Ученые предлагают объединить несколько технологий, разработанных в EPFL, для улавливания CO_{2 и преобразования его из газа в жидкость в процессе, который восстанавливает большую часть энергии, доступной на борту, например, тепло от двигателя. В своем исследовании ученые использовали пример грузовика доставки.}

Во-первых, дымовые газы автомобиля в выхлопной трубе охлаждаются, а вода отделяется от газов. CO₂ изолируется от других газов (азота и кислорода) с помощью системы короткоцикловой адсорбции с использованием металлоорганических каркасов (MOF), специально разработанных для поглощения CO 2_{Эти материалы разрабатываются командой Energypolis в EPFL Valais Wallis под руководством Венди Куин. После насыщения материала CO}2 _{его нагревают, чтобы из него можно было извлечь чистый CO}2_{. Высокоскоростные турбокомпрессоры, разработанные в лаборатории Юрга Шиффмана в кампусе EPFL в Невшателе, используют тепло двигателя автомобиля для сжатия извлеченного CO}2 _{и превращения его в жидкость. Эта жидкость хранится в резервуаре, а затем может быть преобразована обратно в обычное топливо на станциях технического обслуживания с использованием возобновляемой электроэнергии. «Грузовик просто сливает жидкость при заправке топливом», - говорит Марешаль.}

Весь процесс происходит в капсуле размерами 2 м x 0,9 м x 1,2 м, расположенной над кабиной водителя. «Вес капсулы и бака составляет всего 7% от полезной нагрузки машины», - добавляет Марешаль. «Сам процесс потребляет мало энергии, потому что все его этапы оптимизированы».

Расчеты исследователей показывают, что грузовик, использующий 1 кг обычного топлива, может производить 3 кг жидкого CO_{2, и что преобразование не связано с затратами энергии.}

Только 10% выбросов CO_{2 не могут быть переработаны, и исследователи предлагают компенсировать это с помощью биомассы.}

Теоретически система может работать со всеми грузовиками, автобусами и даже лодками и с любым видом топлива. Преимущество этой системы в том, что, в отличие от электрических или водородных, ее можно дооснастить существующими грузовиками, чтобы нейтрализовать их влияние на выбросы углерода.

Источник: Шивом Шарма и Франсуа Марешаль, Улавливание двуокиси углерода из выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания с помощью адсорбции при переменном изменении температуры, Frontiers in Energy Research