Ловушка для углерода: американские ученые придумали, как спастись от глобального потепления
В США ученые предложили новое решение по удалению из атмосферы углекислого газа и борьбы с изменением климата. В достижении этих целей должна помочь новая технология улавливания углерода.
Об этом сообщает interestingengineering.com.
Новый подход придумали исследователи из Массачусетского технологического института. По их словам, такая система очистки улучшает процесс удаления углекислого газа в шесть раз и сокращает затраты как минимум на 20%.
Коварный углекислый газ
Очищение воздуха от CO₂ сталкивается с двумя основными препятствиями. Во-первых, химические соединения, которые удаляют CO₂ из воздуха, не так легко высвобождают его после захвата. И наоборот, соединения, которые хорошо высвобождают CO₂, не столь эффективны в его захвате.
Таким образом, возникает противоречие между системами отлова и выпуска. Как поясняют ученые, эти системы используют один и тот же сорбент, работают на одной и той же жидкости, но их нельзя эксплуатировать одновременно с максимальной эффективностью – потому что для работы им нужны два разных типа жидкостей.
Исследователи из Массачусетского технологического института использовали наноразмерные фильтрующие мембраны и добавили промежуточный этап, который обеспечивает обе части цикла с одинаковой эффективностью.
Как работает новая технология
Система, созданная американскими специалистами, разделяет гидроксид-ионы и карбонаты для оптимизации эффективности: гидроксид-ионы возвращаются, чтобы поглотить больше CO₂, в то время как карбонаты движутся вперед, чтобы высвободить CO₂. Это предотвращает бесполезные реакции, в которых протоны иначе просто образовывали бы воду с гидроксид-ионами.
Ученые решили добавить наноразмерные фильтрующие мембраны в систему улавливания углерода, разделяя ионы, которые выполняют этапы улавливания и высвобождения, и позволяя обоим этапам проходить более эффективно.
Углеродные кредиты
Сравнительный анализ затрат показал, что система, которая работает сейчас, обходится в сумму около 600 долларов за тонну уловленного диоксида углерода. Добавление к ней компонента нанофильтрации сокращает эту сумму до 450 долларов. Кроме того, новая система может работать с большей эффективностью, не теряя стабильности, даже если концентрации ионов в растворе меняются.
Сейчас так называемые углеродные кредиты доступны по цене 500 долларов за тонну, и с новой системой эта стоимость может быть значительно снижена. Предполагается, что снижение ценника может увеличить число клиентов, которые рассмотрят возможность покупки кредита.
В целом ученые настроены довольно оптимистично. Они хотят вывести разработку в серьезные масштабы и таким образом приблизиться к своей цели по декарбонизации.
Отметим, что углеродный кредит – это сертификат или разрешение, предоставляющее право компании, владеющей им, на выброс одной тонны CO₂ или эквивалентного ей количества другого парникового газа (CO₂е). Можно сказать, что углеродные кредиты представляют собой квоту на допустимое количество выбросов в окружающую среду.
Ранее Фокус писал, что благодаря усилиям британских специалистов была создана батарея, которая может очищать воздух. В основе ее работы тоже лежит улавливание углекислого газа, который затем превращается в электроэнергию.
Также стало известно, что китайские ученые создали миниатюрную портативную батарею на основе электроактивных микроорганизмов, которая показала возможность самозарядки до 10 циклов. Интересно, что для такой батареи вообще не нужен дорогостоящий литий.