211service.com
Wejdź do zakładu przemysłowego, który wysysa dwutlenek węgla prosto z powietrza
Emisje dwutlenku węgla muszą spaść niemal do zera do 2040 r., jeśli globalne ocieplenie do końca tego stulecia ma zostać utrzymane na poziomie 2°C. Ale możemy nie trafić w ten cel. Zakład pilotażowy uruchomiony jesienią ubiegłego roku w Squamish w Kolumbii Brytyjskiej testuje plan awaryjny: zasysanie dwutlenku węgla bezpośrednio z powietrza.
Wychwytywanie dwutlenku węgla z otoczenia jest trudnym zadaniem, ponieważ pomimo wszystkich problemów, jakie powoduje, gaz cieplarniany stanowi zaledwie 0,04 procent powietrza, którym oddychamy. Roślina Squamish może wychwytywać jedną tonę dwutlenku węgla dziennie. Znaczące obniżenie poziomu dwutlenku węgla w atmosferze wymagałoby tysięcy znacznie większych obiektów, z których każdy wysysałby z powietrza miliony ton węgla rocznie.
Dyrektor Generalny Carbon Engineering Adrian Corless
Roślina jest pomysłem Carbon Engineering z Calgary i jej założycielem, fizykiem z Harvard University, Davidem Keithem. Podczas gdy niektórzy naukowcy oszacowali, że bezpośrednie wychwytywanie powietrza kosztowałoby od 400 do 1000 dolarów za tonę dwutlenku węgla, Keith przewiduje, że duże zakłady mogłyby to zrobić za około 100 dolarów za tonę.
Wzięliśmy istniejące elementy wyposażenia przemysłowego i pomyśleliśmy o nowych chemikaliach, aby przez nie przejść, mówi Adrian Corless, dyrektor generalny Carbon Engineering. Firma wychwytuje dwutlenek węgla w zmodernizowanej wieży chłodniczej przepływającej z roztworem alkalicznym, który reaguje z kwaśnym dwutlenkiem węgla. Daje to rozpuszczone cząsteczki węgla, które są następnie przekształcane w granulki w sprzęcie stworzonym do ekstrakcji minerałów w oczyszczalniach wody. A zakład może przekształcić te stałe węglany w czysty gazowy dwutlenek węgla na sprzedaż, ogrzewając je w zmodyfikowanym piecu cementowym.
W maju firma zamknęła 8 milionów dolarów nowego finansowania w dolarach kanadyjskich (6,2 miliona dolarów w dolarach amerykańskich) od inwestorów, w tym Billa Gatesa. Keith ma również nadzieję, że zacznie przekonywać sceptyków. Większość ludzi w przestrzeni ekspertów ds. energii uważa, że przechwytywanie powietrza nie jest szczególnie wiarygodne, mówi. Nie będzie zachęt i finansowania w poważny sposób dla tych technologii, chyba że ludzie uwierzą, że faktycznie działają.
Dwutlenek węgla jest wychwytywany przez zakładowy kontaktor gaz-ciecz, który jest zasadniczo zmienioną wieżą chłodniczą. Roztwór alkaliczny w kontaktorze reaguje z kwaśnym dwutlenkiem węgla z powietrza, wzbogacając roztwór wychwytujący w węglan potasu.
Stycznik zawiera 80 metrów sześciennych opakowania z tworzywa sztucznego, którego trójwymiarowa struktura plastra miodu oferuje 16 800 metrów kwadratowych powierzchni. Konfiguracja usuwa 75 do 80 procent dwutlenku węgla z powietrza.
Stycznik zawiera 80 metrów sześciennych opakowania z tworzywa sztucznego, którego trójwymiarowa struktura plastra miodu oferuje 16 800 metrów kwadratowych powierzchni. Konfiguracja usuwa 75 do 80 procent dwutlenku węgla z powietrza.
Po lewej: Płyn wychwytujący, teraz bogaty w dwutlenek węgla z powietrza, krąży w 13-metrowym reaktorze. Po prawej: Wodorotlenek wapnia jest dodawany do płynu wychwytującego tuż przed wejściem do reaktora, powodując powstanie w nim dwóch produktów. Jednym z nich jest stały węglan wapnia zawierający wychwycony atmosferyczny węgiel. Drugi, wodorotlenek potasu, przepływa z powrotem do kontaktora powietrznego, aby wychwycić więcej dwutlenku węgla.
Po lewej: Płyn wychwytujący, teraz bogaty w dwutlenek węgla z powietrza, krąży w 13-metrowym reaktorze. Po prawej: Wodorotlenek wapnia jest dodawany do płynu wychwytującego tuż przed wejściem do reaktora, powodując powstanie w nim dwóch produktów. Jednym z nich jest stały węglan wapnia zawierający wychwycony atmosferyczny węgiel. Drugi, wodorotlenek potasu, przepływa z powrotem do kontaktora powietrznego, aby wychwycić więcej dwutlenku węgla.
Gdy płyn przemieszcza się w górę przez reaktor, rosnące granulki węglanu wapnia rozlewają się gradientem, z najmniejszymi granulkami na górze. Granulki można usuwać przez te porty próbek i analizować w celu optymalizacji procesu.
Najcięższe granulki osadzają się na dnie reaktora i są okresowo usuwane, przemywane w celu usunięcia drobnych kryształów i wychwytywania płynu oraz suszone. Gotowy produkt to stałe ziarna węglanu wapnia, które przypominają drobny kuskus.
Kontrolowanie tworzenia kryształów węglanu wapnia ma kluczowe znaczenie. Drobne kryształy służą jako nasiona dla przyszłych granulek, zapewniając trwałość procesu. Jednak zbyt wiele drobnych kryształów wytwarza żrący szlam, który jest trudny do przetworzenia.
Kontrolowanie tworzenia kryształów węglanu wapnia ma kluczowe znaczenie. Drobne kryształy służą jako nasiona dla przyszłych granulek, zapewniając trwałość procesu. Jednak zbyt wiele drobnych kryształów wytwarza żrący szlam, który jest trudny do przetworzenia.
Wysuszone peletki są podawane do kalcynatora, w którym spalanie gazu ziemnego w czystym tlenie w temperaturze 900 °C praży toczącą się masę tlenku wapnia. Granulki węglanu wapnia spontanicznie rozpadają się, wytwarzając więcej tlenku wapnia i uwalniając gazowy dwutlenek węgla.
Tlenek wapnia zmieszany z wodą regeneruje wodorotlenek wapnia do zastosowania w reaktorze peletowym.
Tlenek wapnia zmieszany z wodą regeneruje wodorotlenek wapnia do zastosowania w reaktorze peletowym.
Następnie w Squamish: przekształcenie wychwyconego dwutlenku węgla (teraz odprowadzanego z powrotem do powietrza) w niskoemisyjne paliwo transportowe. Reagując dwutlenek węgla z wodorem, Carbon Engineering planuje zsyntetyzować paliwo o zawartości węgla mniejszej niż jedna trzecia w stosunku do konwencjonalnej benzyny. Corless szacuje, że paliwo będzie kosztować od 4 do 6 dolarów za galon, ale spodziewa się, że w miejscach takich jak Kalifornia i Unia Europejska, gdzie mandaty wymagają od dostawców paliwa corocznego zmniejszania zawartości węgla, będą wyższe. Ostatecznie, mówi Corless, paliwo z wychwytywania powietrza może okazać się kluczowe dla przełamania wszędzie zależności od paliw kopalnych.