Ученые нашли способ эффективного удаления углекислого газа из атмосферы
Способ, при котором углекислый газ может быть эффективно удален из окружающего воздуха и уменьшить объем парниковых газов в атмосфере, придумали ученые в исследовании, опубликованном 5 августа в журнале Environmental Science & Technology.
Ученые из Института Пола Шеррера PSI и ETH Zurich исследовали, в какой степени прямое улавливание углекислого газа (CO2) из окружающего воздуха может помочь эффективно удалять парниковые газы из атмосферы. В результате они пришли к выводу, что при тщательном планировании, например, в отношении местоположения и обеспечения необходимой энергией, CO2 может быть удален эффективным с точки зрения климата способом.
Прямое улавливание и хранение углерода в воздухе (DACCS) — это сравнительно новая технология удаления углекислого газа из атмосферы. Она позволила бы улавливать большие количества CO2, и тем самым уменьшить парниковый эффект.
Ученые в настоящее время исследовали, насколько эффективно это может быть реализовано при различных системных конфигурациях определенного процесса. Для этого они проанализировали в общей сложности пять различных конфигураций для улавливания CO2 из воздуха и их использование в восьми различных местах по всему миру. В итоге они пришли к выводу, что в зависимости от сочетания используемых технологий и конкретного местоположения CO2 может быть удален из воздуха с эффективностью до 97 процентов.
Чтобы отделить CO2 от атмосферы, воздух сначала пропускают через так называемый абсорбент с помощью вентиляторов. Это связывает CO2 до тех пор, пока его способность поглощать парниковый газ не будет исчерпана. Затем, на втором этапе десорбции, CO2 снова выделяется из абсорбента. В зависимости от абсорбента это происходит при сравнительно высоких температурах до 900 °С или при довольно низких температурах около 100 °С.
В дополнение к энергии, необходимой для производства и установки оборудования, работа вентиляторов и выработка необходимого тепла приводят к выбросам парниковых газов. «Использование этой технологии имеет смысл только в том случае, если эти выбросы значительно ниже, чем количество CO2, которое она помогает накапливать», — сказал автор исследования Том Терлоу из PSI.
В работе ученые сосредоточили свое внимание на системе швейцарской компании Climeworks, которая работает с низкотемпературным процессом. Исследователи проанализировали использование технологии в восьми местах по всему миру: Чили, Греции, Иордании, Мексике, Испании, Исландии, Норвегии и Швейцарии.
Для каждого местоположения они рассчитали общие выбросы парниковых газов за весь жизненный цикл завода. Например, они сравнили эффективность процесса, когда требуемая электроэнергия обеспечивается солнечной энергией или поступает из существующей электросети. В качестве источников необходимой тепловой энергии они использовали, например, солнечные тепловые установки, отработанное тепло от промышленных процессов или тепловые насосы.
Для исследования они разработали пять различных схем систем улавливания атмосферного CO2 для каждого из восьми участков. Что касается эффективности, то результаты показали широкий диапазон, от 9 до 97 процентов, с точки зрения фактического удаления парниковых газов за счет использования DACCS.
«Технологии улавливания CO2 просто дополняют общую стратегию декарбонизации, то есть сокращения выбросов CO2, и не могут заменить ее, — подчеркнул ученый из Лаборатории анализа энергетических систем Кристиан Бауэр. — Однако они могут быть полезны в достижении целей, определенных в Парижском соглашении об изменении климата, поскольку определенных выбросов, например, от сельского хозяйства, избежать невозможно».
Таким образом, цель чистого нуля выбросов может быть достигнута только с помощью подходящих технологий с отрицательными выбросами.
