Ez az eddigi legolcsóbb és már működő módszer a szén-dioxid-kibocsájtás megfékezésére

2023 / 01 / 25 / Felkai Ádám
Ez az eddigi legolcsóbb és már működő módszer a szén-dioxid-kibocsájtás megfékezésére
A mostani módszerrel rekord alacsony áron – mindössze 39 dollárért kötnének meg egy tonna CO2-t a kibocsájtás helyszínén, tehát a gyárakban és az erőművekben. Mivel a legkomolyabb szennyezőkről beszélünk, ezzel komoly lépést tehetnénk egy már most megvalósítható, környezetbarátabb világ felé.

Fejlesztés alatt áll teljesen kibocsátásmentesen előállítható acél, ahogy a környezetbarát mód legyártható építőanyagok esetén is történnek előrelépések – ezek azonban a jövő technológiái, és ezek az iparok nem fognak hibernálódni addig, amíg ezek az újítások meg nem érkeznek. Ahogy a CO2-t kipöfögő erőműveket som fogjuk holnap mind bezárni. A CO2 kibocsájtás problémáját épp ezért itt és most kell kezelni, a realitás talaján mozogva – nagyjából ez áll annak a fejlesztésnek a hátterében, amit az amerikai Pacific Northwest National Lab (PNNL) kutató megvalósítottak – számol be róla a CNBC.

A technológiával egy tonna CO2 39 dolláros áron köthető meg, és a gyár vagy az erőmű felszerelése ezzel a reaktorral 750 millió dollárba kerülne – ez utóbbi nem kevés pénz, ezért ösztönzésként a fejlesztés nem csak megköti a CO2-t, de iparilag is hasznosítható alapanyagot, elsőkörben metanolt is szintetizál ennek az üvegházhatású gáznak a segítségével. Csak hogy kontextusba helyezzük mindezt: az eddigi legolcsóbb, egyben legfejlettebb hasonló technológiával, amellyel egy szénerőművet szereltek fel, 57 dollárért lehet megkötni egy tonna CO2-t. Mindeközben pusztán az ipari termelés a légkörbe juttatott CO2 31 százalékáért felelős, amihez képest még a teljes közlekedési szektor is eltörpül a maga 16 százalékával. Vagyis épp a legszennyezőbb ágazatokat lehetne kibocsátásmentesíteni: a vas- és acélipart, a betongyártást, a műtrágyagyártást és akár a szennyező erőműveket.

A mostani technológia lényege, hogy épp azért képes olcsón működni, mert a CO2 eltávolítás a forrásnál történik, tehát a gyártelepen vagy az erőműnél, és nem utólag vonja ezt ki a légkörből. Ez utóbbi technológia, amivel például a svájci Climeworks foglalkozik, jóval drágább – a légkörből egy tonna CO2 kivonása több száz dollárba (200 dollár vagy annál is több) kerül.

A PNNL technikája oldószerkémiát használ – magyarázta David J. Heldebrant, a PNNL vezető tudósa, aki ezt a kutatást is irányítja. Tehát a piszkos gáz kijön az erőműből vagy a gyárból, és egy nagyon nagy kamrába kerül. Ezzel egyidejűleg folyadékot permeteznek le a kamra tetejéről. A gáz felemelkedik, a folyadék lesüllyed, és a két anyag összekeveredik. A kezelt gáz kilép a kamra tetején, és a CO2-t tartalmazó folyadékot elszívják. Ezt a folyadékot addig hevítik, amíg a CO2 gázként fel nem szabadul, majd a CO2-t a szállításhoz sűrítik – az anyag nagy része ugyanis tárolásra kerül (erre majd később visszatérünk). A maradék folyadékot a CO2 gáz eltávolításával lehűtik és visszaküldik a folyamat első szakaszába. A rendszer hatalmas: 4 millió liter folyadékot pumpál óránként.

Ugyanakkor a PNNL rendszere olcsóbb, mint a többi szén-dioxid-leválasztó rendszer, mert 2 százaléknyi vízzel működik, szemben azzal a 70 százalékkal, ami a korábbi és hasonló szén-dioxid-leválasztási technológiák felső határa. Mivel pedig a víz felforralása hosszú időt és sok energiát igényel, így a víz ilyetén mérséklésével a szén-dioxid-leválasztási folyamat sokkal olcsóbbá válik. Heldebrant mindezt a következőképp szemléltette:

„Olyan ez, mint olajat hevíteni a serpenyőn, szemben a forró vízzel. Az olaj sokkal gyorsabban melegszik fel.”

Azonban hiába beszélünk hatékonyabb folyamatról, mindez még így is rengeteg energiát emészt fel – az energia pedig abból az erőműből származik, ahová a rendszert telepítették. Mint azt a kutatók elmagyarázták a CNBC-nek:

„Egy telepített szén-dioxid-leválasztó gép az erőmű által termelt energia 30 százalékát használja fel a szén-dioxid 90 százalékának eltávolítására. Ezt hívják a szén-dioxid-leválasztási technológia „parazitaterhelésének”. A teljes energiateljesítmény visszaszerzéséhez az erőműnek természetesen több energiát kell elégetnie, ám ennek ellenére a technológia végső soron 87 százalékos nettó szén-dioxid-csökkentést jelentene megawattonkénti nettó energiatermelésre vetítve.”

Ami igazán probléma lehet, hogy a leválasztó nem csak nagy, de drága is, és a 750 millió dolláros befektetés (kormányzati kényszerítő intézkedés nélkül) aligha éri meg az üzemeltetőknek. Épp ezért a leválasztó mellé kifejlesztettek egy kisebb, moduláris reaktor is, ami a CO2-ből piacképes terméket, az első körben metanolt állít elő. Ezzel pedig visszatérülhet a befektetett összeg is.

A metanol vagy egyéb szénalapú vegyület előállítására azonban csak a CO2 egy igen csekély része szükséges – mi a helyzet a maradékkal? A maradék – ami igen jelentős mennyiség, kötött formában kerül tárolásra. A kutatók a vizsgálatok során 830 méter mélyre fecskendeztek szén-dioxidot a Föld felszíne alá, ahol egy sajátos bazaltkőzet található, majd két évvel később visszatértek, és megállapították, hogy a szén-dioxid reakcióba lépett a kőzettel, és véglegesen karbonáttá alakult. Így lehet tehát nagy mennyiségben CO2-t tárolni a föld alatt. Mint a kutatók elmondták:

„A szén-dioxid reakcióba lép a kőzettel, és szilárd halmazállapotúvá vált, így gázként már nem létezik. Ezek az ásványok geológiai időskálán stabilak, ami sok millió évet jelent.”

Ami a morális oldalt illeti: a klímavédelmi aktivisták nem lelkesednek a hasonló technológiákért, mert ezekkel szerintük csak késleltetik az átállást a ténylegesen környezetbarát erőművekre és ipari termelésre. A PNNL kutatóinak azonban ennél némileg árnyaltabb képe van a témáról. Szerintük a már kibocsájtott, tehát légkörbe került CO2 kivonása, valamint a CO2-t folyamatosan a légkörbe juttató termelés és energia előállítás ilyetén kizöldítése akutális és fontos feladat, amivel foglalkozni kell. Mint elmondták:

„Akár bevallják, akár nem, lesznek olyan országok, amelyek fosszilis tüzelőanyagokat használnak. Amikor nem fúj a szél, amikor nem folynak a folyók, amikor nem süt a nap, szükségünk van valamire, ami lehetővé teszi, hogy égve tartsuk a lámpákat. És tudom, hogy ezt egyeseknek nehéz megérteni vagy felismerni, de nekünk szükségünk van arra, hogy meglegyen ez a gázüzemű lehetőségünk. Mi pedig, nos, meg tudjuk kötni a szén-dioxidot.”

(Kép: Pixabay/Pedalkraft)


Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.