Перспективи: Повторне використання вуглекислого газу в ролі біопалива

Переробка CO2, що викидається в атмосферу в епічних кількостях, неймовірно складна, але багато вчених вважають, що це не тільки варте зусиль, а й необхідно. Загроза зміни клімату для планети настільки велика, що, на їхню думку, неможливо вирішити цю проблему без цих технологій.

Ідея уловлювання вуглекислого газу, що виробляється вугільними електростанціями та іншими джерелами, для підземного зберігання вже набула популярності, і кілька пілотних проектів вже працюють або вже реалізуються.

Пропозиція повторно використовувати вуглекислий газ поки що мала менше успіху: хоча науці давно відомо, що паливо можна виробляти шляхом змішування вуглецю з воднем, багатьох відлякує висока енергоємність цього процесу. «Безкоштовного обіду не буває», — каже Ганс Зіок з Лос-Аламоської національної лабораторії (США). «Додайте до цього той факт, що виробництво ніколи не буває на 100% ефективним, тому зрештою ви витрачаєте більше енергії, ніж отримуєте». Через це енергетичне прокляття, каже він, має більше сенсу використовувати паливо з нафти. «Якщо природа зробила це для нас безкоштовно, чому б не використовувати це?» — підсумовує експерт.

Але запаси нафти вичерпуються. Їм доводиться бурити на великій глибині, видобувати нафтоносні піски та дивитися в бік Арктики. Чи не час для альтернативи? Що ж, для США переробка вуглекислого газу була б гарним способом позбутися нафтової «голки», але вона марна для порятунку клімату, наголошує пан Зіок, доки процес не стане більш енергоефективним.

На щастя, і в цій галузі є піонери. За їхніми словами, технологія не ідеальна, але вона вже існує. Можна навіть не збирати викиди електростанцій чи автомобілів, а витягувати вуглекислий газ безпосередньо з повітря. «Вони кажуть: «Стисніть його та закопайте!» А ми кажемо: «Ні, дайте нам, і ми зробимо з нього бензин!» – це слова Байрона Елтона, генерального директора Carbon Sciences із Санта-Барбари. «Уявіть собі майбутнє, в якому вода та вуглекислий газ є джерелами палива!» – вигукує Пітер Айзенбергер, засновник Інституту Землі Колумбійського університету (США) та один із засновників Global Thermostat.

Один зі способів вирішення проблеми – використання сонячної енергії. Еллен Стечел та її колеги з Національної лабораторії Сандії (США) розробляють високоефективний хімічний тепловий двигун, який працюватиме на концентрованій енергії сонця. Дійсно, вся енергія (включаючи ту, що міститься у вуглеводнях) походить від Сонця, то чому б не спробувати наслідувати природу знову і знову?

Дослідники розробили прототип сонячного реактора. Це величезний масив дзеркал, який фокусує сонячне світло в потужний промінь, спрямований на кільця з оксиду металу. Кільця обертаються та нагріваються до 1400˚C, а потім охолоджуються до 1100˚C. До них подається вуглекислий газ або вода. За високих температур кільця віддають кисень, а за відносно низьких, навпаки, поглинають його. В результаті утворюється чадний газ або водень – компоненти вуглеводневого палива.

Прототип займає площу близько 20 м² та обслуговує реактор розміром з пивну бочку. Щоб зібрати еквівалент мільйона барелів нафти на день у вигляді сонячного світла, знадобилося б 121,4 тисячі гектарів дзеркал (більше за площу Москви). Зазначимо в дужках, що світ споживає близько 86 мільйонів барелів рідкого палива на день, включаючи біопаливо.

Вищезгадана компанія Carbon Sciences змішує вуглекислий газ із природним газом (або метаном як його основним компонентом) у присутності металевого каталізатора. Останній, як повідомляється, виготовляється зі звичайних металів – нікелю та кобальту за участю алюмінію та магнію. А перетворення отриманого синтетичного газу на транспортне паливо вже є добре налагодженою технологією. Різниця в підході Carbon Sciences полягає в тому, що це відбувається в сухому режимі. Компанія вже працює над першою партією дизельного палива.

Важливо зазначити, що деякі вуглеводні в цьому процесі походять з природного газу. Інші, такі як британська фірма Air Fuel Synthesis, намагаються зробити те саме без метану та використовуючи енергію вітру. Мета — літр реактивного палива на день (як демонстрація технології).

Дослідники зазначають, що однією з найважливіших переваг такої енергії є те, що вона дозволить нам зберегти всю нинішню інфраструктуру, оскільки це буде те саме паливо, яке ми використовуємо сьогодні. Нагадаємо, що саме необхідність інвестування у відновлення інфраструктури значно уповільнює розвиток сонячної та вітрової енергетики.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]