Снимка: Pixabay

Илон Мъск ще плати 100 милиона долара като награда за разработването на най-добрата технология за улавяне на въглерод. (Или поне така пише в Twitter. Все още няма много подробности.)

Обещанието на дръзкия главен изпълнителен директор не се отличава с особена щедрост. С нетен капитал от над 200 милиарда долара, 100 милиона долара са 0.05% от богатството на Мъск, пише Катрин Клифърд от CNBC.

Но все пак туитът на най-богатия човек в света насочва вниманието към често пренебрегвана технология, която съществува от 70-те години на миналия век, но най-вече е отнесена в нишовите кътчета на енергийната общност.

„Изявлението на г-н Мъск отразява съзряването на частния сектор около изменението на климата и инвестициите“, съобщава Хулио Фридман, старши научен сътрудник в Центъра за глобална енергийна политика на Колумбийския университет, в имейл за CNBC. „Както и в миналото, изявлението на г-н Мъск разтърси машината за бонбони.“

Защо просто не засадим повече дървета?

Една популярна реакция към туита на Мъск е, че би било по-добре да похарчи парите си за засаждане на дървета. Дърветата, подобно на други растения, консумират въглероден диоксид по време на фотосинтезата и отделят кислород. Има международна инициатива, 1t.org, която има за цел да възстанови и отглежда един трилион дървета до 2030 г., за да смекчи последиците от изменението на климата. Кампанията за „трилион дървета“ се провежда от Световния икономически форум и се финансира от Фондация „Марк Р. Беньоф“, едноименната благотворителна организация, финансирана от милиардера главен изпълнителен директор на Salesforce.

 Но дори 1t.org знае, че засаждането на дървета не е панацея.

„Справянето с изменението на климата ще изисква инвестиции в технологии, които помагат за ограничаване на бъдещите емисии, като електрически превозни средства, а също и намаляването на въглерода от атмосферата. Природни решения могат да помогнат и в двата случая, но ще ни трябват хиляди такива решение накуп“, казва Том Кроутер, професор по глобална екосистемна екология в ETH Zürich и главен научен съветник на кампанията на Обединените нации за трилион дървета. „Има огромен потенциал за технология за директно улавяне на въглерод в рамките на разнообразен план за климата“, казва Кроутер пред CNBC от Швейцария в имейл.

И Мъск също. В отговор на един туит, препоръчващ засаждане на дървета, Мъск каза, че дърветата „са част от решението, но изискват много прясна вода и земя. Може да се нуждаем от нещо изключително голямо в промишлен мащаб след 10 до 20 години.“

В този ред на мисли, ето поглед към това, къде сега се намира технологията за улавяне, използване и съхранение на въглерод или секвестрации (CCUS), която често се съкращава до „улавяне на въглероден диоксид“ и защо тя все още не е внедрена по-широко.

Улавяне на въглерода от фабричните емисии: къде е мястото му в цялата схема

Според Международната агенция по енергетика, базирана в Париж междуправителствена енергийна организация, в момента има 21 мащабни търговски проекта за CCUS по целия свят, в които въглеродният диоксид се извлича от промишлени емисии. Първият е създаден през 1972 г.

Най-ранната технология CCUS беше използвана за подобрено оползотворяване на нефт, което означава, че въглеродният диоксид се изпомпва в нефтено поле, за да помогне на петролните компании да извличат повече петрол от земята, казва Хауърд Херцог, старши изследовател в MIT Energy Initiative и автор на книгата „Carbon Capture“ („Улавяне на въглерод“), пред CNBC.

Едва през 80-те години на миналия век технологията за улавяне на въглерод е проучена за усилията за смекчаване на климата, но дори и тогава те са „предимно самотни вълци“, казва Херцог. До 90-те години на миналия век „активността наистина се е увеличила“, казва той.

Един пример в Съединените щати е Декейтър, Илинойс, където гигантът в хранително-вкусовата промишленост Archer Daniels Midland Company стартира проект за улавяне и съхранение на въглерод през 2017 г. Тя е в състояние да извлича 1.1 милиона тона въглерод годишно от емисиите, отделяни от фабриката за преработка на царевица, и да съхранява този въглерод на половин миля под земята.

За улавяне на въглерода в завода емисиите се изпращат чрез съд с течен разтворител, който по същество абсорбира въглероден диоксид. Оттам, разтворителят трябва да се нагрява във втора кула, наречена „стрипър“ или „регенератор“, за да се отстрани CO2, където след това се изпраща за подземно съхранение. След това разтворителят може да се използва отново в първия съд или кула, казва Херцог.

Ако съхранението е направено внимателно, „трябва всичко да е наред“, казва Херцог. „Нямаме опит в мащаба, който искаме да постигнем“, казва Херцог, „но показахме, че можете да го направите правилно.“

Американското министерство на енергетиката се занимава с този случай, като „разработва модели, имитиращи потока от натрупан въглероден диоксид, за да помогне да се разберат и предскажат химическите промени и последиците от увеличаването на налягането, което може да се случи.“ 

Улавяне на въглерода от въздуха: къде е мястото му в цялата схема

Що се отнася до обръщане на глобалните климатични промени, вече има твърде много въглерод, изпуснат в атмосферата, за да не се опитваме да улавяме и съхраняваме въглерод, казва Клаус Лакнер, директор на Центъра за отрицателни емисии на въглерод и професор в Аризонския държавен университет.

„Въпросът дали искате да съхранявате или не (въглерод) беше много добър въпрос през 1980 г.“, казва Лакнер пред CNBC. „Но трябваше да проведете тази дискусия преди 30 – 40 години, защото тогава все още имаше шанс да спрем влака, преди да се сблъскаме с нещо.“

Концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата се проследява в „части на милион“, или PPM. Към декември атмосферният въглероден диоксид е 414.02 ppm, според Националната администрация за океаните и атмосферата.

„Започнахме индустриалната революция с 280 ppm в атмосферата“, казва Лакнер пред CNBC. „Досега имаме 415 ppm и в момента се изкачваме с 2.5 ppm годишно.“ Последиците от това увеличение на въглеродния диоксид в атмосферата вече са ужасни и ще се влошават още повече. „Океаните започнаха да се издигат, ураганите станаха много по-лоши, климатът стана по-екстремен и това ще се влоши само през следващото десетилетие“, казва Лакнер.

Единственият избор, казва той, е да се „издърпа“ атмосферния въглероден диоксид – или човечеството ще продължи да страда от неизвестни, разрушителни последици.

Улавянето на въглерод от въздуха, а не от заводския комин, се нарича „директно улавяне на въздуха“, и в момента в Европа, САЩ и Канада има 15 централи за директно улавяне на въздуха, според IEA. „Въглеродното отстраняване се очаква да играе ключова роля в прехода към нулева енергийна система“, казва IEA, но в момента това е много скъпа технология.

Директното улавяне на въздуха е „много скъпо, защото CO2 в атмосферата е само 0.04%“, казва Херцог пред CNBC, а техническият процес за отстраняване на въглеродния диоксид от газа става по-скъп, колкото по-ниска е концентрацията на въглероден диоксид. „Но това е много съблазнително. Много хора се хванаха за това“, казва той.

Лакнър вижда това като необходимост. „В края на краищата виждам CO2 като проблем за управлението на отпадъците. В продължение на два века просто изхвърляхме отпадъците от производството на енергия – въглероден диоксид – в атмосферата и не помислихме за това по-нататък и постепенно стигаме до това, което е неприемливо“, казва Лакнер.

Бъдещето на технологията за улавяне на въглерод

Съществува технология за улавяне на въглерод и има сериозна нужда от смекчаване на изменението на климата. Защо тогава не се използва навсякъде?

Проблемът е в икономиката, казва Херцог. „По-евтино е да изхвърляме (въглероден диоксид) в атмосферата. По-евтино е да му позволим да се изкачи по комина и след това да постави това химическо растение на гърба на комина, за да го отстрани“, казва Херцог. „Кой ще плати за това?“

За да се промени тази реалност, трябва да има икономически разходи за освобождаване на въглероден диоксид в атмосферата.

„По-добрата технология за улавяне ще намали тези разходи, но никога няма да бъдат нула. Следователно, дори и най-добрата технология за улавяне на въглерод ще бъде безполезна, ако светът не желае да определи цена на въглерода“, казва Беренд Смит, професор по химично и биомолекулярно инженерство в Катедрата по химично и биомолекулярно инженерство в Калифорнийския университет Бъркли, пред CNBC по имейл. Изследванията му се съсредоточават върху намирането на оптималния материал за улавяне на въглерода.

Междувременно учените и изследователите работят за подобряване на съществуващите технологии за улавяне на въглерод.

„През последните 10 години има редица иновации и подобрения, които ни позволяват да спестим повече енергия и да струваме до 70% по-малко за нови процеси за улавяне на въглерод“, разказва Paitoon (P.T.) Tontiwachwuthikul, професор по инженерство на индустриални и технологични системи в Канадската инженерна академия и съосновател на Изследователския институт за чисти енергийни технологии, Университет в Реджина, за CNBC по имейл. „Те включват нови разтворители (и техните смеси), както и нов технологичен хардуер (като нови колони, катализатори и т.н.).“

Смит също работи върху това как да използва един вид гъба „със силен афинитет към въглеродния диоксид“, казва той. „Следователно, ако пуснем въздух през гъбата, CO2 се отстранява. Един материал е наситен с CO2, трябва да го загреем, излиза чист CO2, който след това можем да съхраняваме. Гъбата е празна и можем да започнем отначало.“

Лакнер разработи устройство за отстраняване на въглеродния диоксид от въздуха. „Сега всички машини са там, смучат въглероден диоксид или изтласкват въглероден диоксид с различни вентилатори... ние смятаме, че вятърът сам по себе си е достатъчно добър, за да движи въздуха наоколо и нашият дизайн има за цел просто да стои пасивно срещу вятъра, точно като дърво.“ Въпреки че технологията е демонстрирана в колежа, тя все още е в ранна детска възраст.

Всъщност всичко се свежда до пари. „Нуждаете се от регулаторни рамки, където по принцип, ако искате да изкопаете въглерод, по-добре покажете, че оставяте еднакво количество настрани“, казва Лакнър. „Ако имате по-евтин начин, първо направете го. Ако нямате по-евтин начин, нямате оправдание, защото този ще работи.“

Още по темата:

3 акции за квантово стъкло, захранващи пазара

Ще се осъществи ли водородната революция?