Zamiana dwutlenku węgla w węgiel – naukowcy opracowali metodę, która może pomóc w walce z globalnym ociepleniem

Artykuł/Nauka 04.03.2019
Zamiana dwutlenku węgla w węgiel – naukowcy opracowali metodę, która może pomóc w walce z globalnym ociepleniem

Zamiana dwutlenku węgla w węgiel – naukowcy opracowali metodę, która może pomóc w walce z globalnym ociepleniem

Naukowcy z australijskiego uniwersytetu RMIT opracowali nową metodę, dzięki której dwutlenek węgla, unoszący się naszej atmosferze, można przekształcić z powrotem w węgiel. Czy nowy oręż w walce z globalnym ociepleniem okaże się skuteczny i odpowiednio wydajny?

Sam pomysł na wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla nie jest nowy. Wiele firm, uczelni i instytucji państwowych zajmuje się tym zagadnieniem z mniejszymi, bądź większymi sukcesami. Obecnie, najpopularniejszą metodą wychwytywania CO2 polega na sprężaniu go do postaci ciekłej i składowania go w bezpiecznych miejscach pod Ziemią (tzw. geosekwestracja).

Jak dotąd jednak rozwiązania tego typu nie osiągnęły ani odpowiednio wysokiej wydajności, ani nie są wprowadzane na tzw. skalę przemysłowej, żebyśmy mogli przestać martwić się konsekwencjami związanymi z emitowanymi przez nas gazami cieplarnianymi. Australijczycy twierdzą, że ich pomysł zmieni to wszystko.

Zamiana dwutlenku węgla w węgiel – kamień filozoficzny naszych czasów

Do przekształcenia CO2 z powrotem w stałą formę węgla, naukowcy wykorzystali katalizator stworzony na bazie płynnego metalu, który dzięki wysokiemu współczynnikowi przewodzenia prądu potrafi rozpuścić dwutlenek węgla, rozkładając go na węgiel i tlen.

Co więcej, sposób ten zachodzi w sposób ciągły i może być zachodzić w temperaturze pokojowej. Ta ostatnia kwestia jest niezwykle ważna – inne, testowane obecnie metody wymagają wysokiej temperatury, co sprawia oczywiście, że ich zastosowanie ogranicza się właściwie do warunków laboratoryjnych.

Jak w tym świetle prezentuje się nowa metoda? Dr Dorna Esrafilzadeh, która stoi za nowym sposobem wychwytywania dwutlenku węgla twierdzi, że jest ona w pełni skalowalna i – przez niski stopień skomplikowania – dość wydajna. Słowem kluczowym jest tutaj niestety to dość.

zamiana-dwutlenku-wegla-w-wegiel-2

Żeby zamienić dwutlenek węgiel z powrotem, w nieszkodliwą i stałą formę węgla potrzebny jest odpowiedni katalizator, który – z dostępnych w opisie badania szczegółach – składa się ze stopu galu, cyny i ceru. Ten ostatni pierwiastek stanowi największy problem. Jest on bowiem dość rzadki.

Szacuje się, że występuje w skorupie ziemskiej w ilości 68 ppm (25. miejsce pod względem dostępności) i do tego wykorzystywany jest w wielu branżach przemysłowych. Od produkcji zaawansowanych przyrządów optycznych, przez wykorzystanie w katalizatorach samochodowych, aż do szyb chroniących przed radioaktywnym promieniowaniem.

Chcąc stworzyć kolejną gałąź, zajmującą się wychwytywaniem dwutlenku węgla z atmosfery, cena ceru prawdopodobnie poszybowała do góry szybciej, niż ktokolwiek zdążyłby powiedzieć „walka z ociepleniem jest naszym nadrzędnym celem!”.

Równie ważną kwestią będzie również pochodzenie energii elektrycznej wykorzystywanej do tego procesu.

Druga kwestia, przez którą nadal pozostaję dość sceptycznie nastawiony do całej idei ściągnięcia nadmiaru CO2 z powrotem pod Ziemię jest koszt energetyczny samego procesu. Dr Esrafilzadeh nie podaje co prawda żadnych wyliczeń dot. skali przemysłowej, zakładam jednak, że przez złośliwość pierwszej zasady termodynamiki może okazać się, że energia wymagana do wychwycenia 1 tony CO2, poskutkuje większą emisją tego gazu przez elektrownię węglową.

Problem ten znika oczywiście, jeśli energię potrzebną do wychwytywania CO2 generujemy w inny sposób, niż z paliw kopalnych. Gdyby tak na przykład zamknąć wszystkie elektrownie węglowe i zastąpić je energią atomową z domieszką OZE, to wtedy ten pomysł ma sens. O ile potraktowalibyśmy go, jako sposób na szybsze oczyszczenie naszej atmosfery z nadmiaru dwutlenku węgla.

Kolejną zaletą pomysłu dr Esrafilzadeh jest to, że wychwytywany w ten sposób węgiel gromadzi ładunek elektryczny. Pozwolę sobie zacytować autorkę badań:

Ubocznym efektem całego procesu jest to, że węgiel pozyskiwany w ten sposób może gromadzić ładunek elektryczny, dzięki czemu staje się superkondensatorem. Można więc go wykorzystać np. jako element przyszłych samochodów – mówi dr Esrafilzadeh.

Ok, czyli całe odkrycie ma sens, o ile…

O ile spełnimy kilka kryteriów, przed wprowadzeniem go na masową skalę. Po pierwsze: energia elektryczna wymagana do wychwytywania CO2 w ten sposób musi być neutralna pod kątem emisji gazów cieplarnianych. A jeśli nie neutralna, to nie może generować ich więcej, niż sam proces wychwytywania z jej udziałem.

Po drugie: dostępność ceru. Żeby stworzyć odpowiednio wydajną sieć fabryk wychwytujących nadmiar dwutlenku węgla z atmosfery, potrzebujemy całkiem sporych ilości tego pierwiastka. Nie jest pewne, czy to w ogóle możliwe.

No i trzecia, w zasadzie najważniejsza kwestia dotyczy odpowiedniego bilansu emisji CO2. Tak, dysponujemy metodą, która wydaje się dość obiecująca. Nie znaczy to jednak, że możemy odetchnąć z ulgą i zapomnieć o limitach emisji i tym podobnych kwestiach. Proces opracowany przez dr Esrafilzadeh wydaje się być stworzony bardziej do usuwania szkód w już opanowanej sytuacji, niż do gaszenia wciąż niebezpiecznego pożaru.

Oczywiście może się też okazać, że znacznie tańszym, prostszym i o wiele wygodniejszym sposobem, niż ten opisywany powyżej byłoby masowe sadzenie drzew i innych roślin, zdolnych do magazynowania węgla w absolutnie bezobsługowy sposób. Przydałby się jakiś teoretyczny model zdolny do porównania obu tych rozwiązań.

Musisz przeczytać:

Dołącz do dyskusji