Megoldás, amely 3x hatékonyabbá teheti a szén-dioxid-leválasztást

A Lehigh Egyetem kutatói egy “sürgősen szükséges” felfedezésben, amely forradalmasíthatják a közvetlen levegőleválasztást; megtalálták a módját annak, hogy potenciálisan olcsóbbá és hatékonyabbá tegyék a szén-dioxid eltávolítását a légkörből.

A Science Advances folyóiratban közzétett újszerű eljárás a Climeworks-hez hasonló cégek által használt szabványos közvetlen levegőgyűjtő (DAC) gépekkel működik, amelyek beszívják a levegőt, majd szűrőkön és a CO2-t kivonó szorbenseken keresztül vezetik.

Ebben az esetben azonban a kutatók egy új típusú, rezet tartalmazó hibrid szorbenst vezettek be, és felfedezték, hogy annak szén-dioxid-leválasztó kapacitása “közel két-háromszor nagyobb”, mint bármely más, eddig használt szorbensé.

A közvetlen levegőkivonás felfogása “lassú és elégtelen” volt.

A kutatók becslése szerint e hibrid szorbens használatával a DAC idő- és költséghatékonyabbá tehető, és az ár a tonnánkénti 600 dollárról mindössze 100 dollárra csökkenhet. A hagyományos szorbensekkel ellentétben a kutatók rézzel dúsított változatát nem kell 100 Celsius-fokra hevíteni a CO2 tárolásra történő kivonásához, ami további energiamegtakarítást jelent.

Ez kulcsfontosságú, tekintve, hogy az iparágnak az évtized végére 0,01 megatonnáról közel 60 megatonnára kell növelnie az évi 0,01 megatonna szén-dioxid megkötését, ha a világ 2050-re el akarja érni a nettó nullát, és a globális felmelegedést az IPCC által meghatározott 1,5 fokos küszöbértékre kívánja korlátozni.

Eddig az előrelépést ezen a téren az akadályozta meg, hogy a DAC rendkívül alacsony hatékonyságú és hatalmas mennyiségű energiát igényel, mivel a szén-dioxid viszonylag híg a légkörben – a globális felmelegedésre gyakorolt jelentős hatása ellenére is csak 400 ppm-et vesz fel.

“A DAC általi CO2-eltávolítás lehetősége közel két évtizeddel ezelőtt fogalmazódott meg” – olvasható a Science Advances című tudományos folyóiratban megjelent jelentésben. “Az előrelépés azonban lassú és elégtelen volt. Sürgősen szükség van nagy kapacitású, környezeti körülmények közötti CO2-leválasztásra a DAC-rendszerek időben történő megvalósításához, hogy az IPCC 2050-re kitűzött célját teljesíteni lehessen.”

Az óceán “végtelen elnyelője” lehet a megkötött szénnek.

A jelentés szerint a hibrid szorbens beépítése a közvetlen levegőkivonási folyamatokba új lehetőségeket nyithat a szén tárolására, miután azt eltávolították a légkörből. Jelenleg az olyan vállalatoknak, mint a Climeworks, nyomás alá kell helyezniük és cseppfolyósítaniuk a CO2-t, hogy aztán a talajba juttathassák, ahol végül kalcit kőzetté alakul.

Kapcsolódó cikk: “Az eget bányásszuk, mert túl sok a szén benne” – mondta a Climeworks

A rézzel dúsított hibrid szorbensnek azonban csak tengervízzel kell érintkeznie ahhoz, hogy a szén nátrium-bikarbonáttá alakuljon, és így gázból szilárd anyaggá válva hatékonyan leköti azt. A kutatók szerint az ipari hulladékokra vonatkozó szabályozástól függően ez a szorbens az óceánban is elhelyezhető, így az “a megkötött CO2 végtelen elnyelőjévé” válhat.

Ez lehetővé tenné, hogy a közvetlen levegőtárolás és -tárolás olyan régiókban is működjön, ahol nincs meg a szükséges földalatti tárolókapacitás.

“Az egész üzem kényelmesen elhelyezhető a tengerparton” – áll a tanulmányban. “Az óceánok közelében lévő földrajzi helyek, ahol a geológiai tárolás nem elérhető, vagy a CO2 szállítása nehézkes, vonzónak találhatják ezt a megközelítést”.

Az óceánokra gyakorolt hatást nem vették teljes mértékben figyelembe.

A kutatók most azt tervezik, hogy egy erre a célra létrehozott vállalatot hoznak létre a technológia továbbfejlesztésére és annak tesztelésére, hogy a technológia a laboratóriumon kívül is működhet-e méretarányosan.

Eddig nem végeztek vizsgálatokat arra vonatkozóan, hogy a nagy mennyiségű nátrium-bikarbonátnak az óceánba történő bevezetése hatással lenne-e az óceán kémiájára és ökoszisztémáira.

A vezető szerző, Arup SenGupta professzor azonban azt állítja, hogy mivel a nátrium-bikarbonát lúgos kémhatású, potenciálisan segíthet csökkenteni az óceánok elsavasodását, amely a légkörben lévő CO2-túlsúly következménye.

Az éghajlatváltozás mérséklésére irányuló hasonló geomérnöki megközelítések közé tartozik a fokozott időjárás-szabályozás – amelynek úttörője többek között a Mineral Carbonation International vállalat -, amely a föld természetes időjárási folyamatának felgyorsítását jelenti a szén megkötése érdekében.

Forrás: www.dezeen.com