Meer mense as ooit is baie bewus daarvan dat stygende vlakke van koolstofdioksied (CO₂) in die atmosfeer die klimaatverandering en aardverwarming versnel. En tog het voedselvervaardigers streng waarskuwings uitgereik dat hulle amper uit die gas vloei, wat in baie produkte gebruik word bier om te krumpels. Die voor die hand liggende vraag is: hoekom kan ons nie net die oortollige CO₂ van die atmosfeer vang en dit gebruik nie?
Dit is eintlik moontlik om CO₂ uit die atmosfeer te gebruik met behulp van 'n proses wat bekend staan ​​as direkte lugopname. Inderdaad, daar is 'n aantal maatskappye regoor die wêreld, insluitend een in Switserland en 'n ander in Kanada, dit kan Doen reeds hierdie proses. In teorie kan dit 'n probleem in 'n waardevolle hulpbron word, veral in ontwikkelende lande met min ander natuurlike welvaart.
Die probleem is die koste. Terwyl die hoeveelheid CO₂ in die lug die klimaat beskadig, relatief gesproke is daar so min CO₂ molekules in die lug wat hulle suig, baie duur. Maar daar kan ander oplossings wees wat kan help om koolstofvrystellings te verminder en 'n nuwe bron van CO₂ vir die industrie te verskaf.
Dit gaan alles oor konsentrasie en energieverbruik. Die hoeveelheid CO₂ in die lug (wat meestal uit stikstof en suurstof bestaan) is rondom 400 dele per miljoen of 0.04%. As ons 'n monster molekules uit die lug sou verteenwoordig as 'n sak 5,000-balle, sou net twee van hulle CO₂ wees. Om hulle uit die sak te trek, sal baie moeilik wees.
Soos om 'n bal in 'n sak te vind. Peter Styring, skrywer met dien verstande
Ons kan CO₂ vang wat gebruik word as 'n sorbente materiaal wat fisies met mekaar verbind of bind met die gas op molekulêre vlak. Om 'n lewensvatbare hoeveelheid CO₂ uit die lug te vang, moet ons groot hoeveelhede saamvat om dit deur die sorbent te slaag, iets wat baie energie benodig.
Die uitlaat van kragstasies is 'n meer gekonsentreerde bron van CO₂ (en een verantwoordelik vir soveel van ons totale koolstofvrystellings). Die Koolstof XPRIZE, 'n kompetisie om die ontwikkeling van koolstofopvang en gebruikstegnologie aan te moedig, het geïdentifiseer tien finaliste wat fokus op die vaslegging van CO₂ uit kragsentrales eerder as die atmosfeer.
Tog, terwyl die tipiese CO₂ konsentrasie van rondom 10% (600-balle uit die 5,000) in kragstasie uitlaat is baie groter as dié van lug, kan die vaslegging van die CO₂ steeds 'n duur manier wees om die gas te suiwer deur gebruik te maak van huidige tegnologie. Jy moet ook die waterdamp in die uitlaat verwyder wat nodig sou wees meer energie.
Aangesien dit belangriker word om die konsentrasie CO₂ in die atmosfeer te verminder, of as jy die gas op afgeleë plekke met groot hernubare energiebronne moet produseer, kan direkte lugopname 'n lewensvatbare tegnologie word. Maar op die oomblik is daar CO₂ bronne wat meer gekonsentreer is en so goedkoper om te gebruik.
Byvoorbeeld, distilleerderye en brouerye produseer die gas as 'n afvalproduk met hoë suiwerheid (oor 99.5%) sodra enige water verwyder is. Sementwerke, staalwerke en ander prosesbedrywe het ook relatief hoog CO₂ konsentrasies. Die bou van kleiner fasiliteite wat net die CO₂ van individuele fabrieke en plante inhaal, sal 'n goedkoper manier wees om 'n nuwe bron van die gas te skep. Hulle kan ook 'n goeie belegging bewys by plante wat hul eie CO₂ benodig om hul prosesse uit te voer.
Die huidige CO₂ tekort het hoofsaaklik die voedsel- en drankbedryf. Maar ons begin ook 'n groter druk om CO₂ in ander nywerhede te gebruik as 'n manier om 'n mark te skep vir 'n stof wat andersins 'n afvalproduk is wat bydra tot gevaarlike klimaatsverandering. Jy kan nou chemikalieë en boumateriaal koop wat die lewe as CO₂-molekules in plaas van fossielbrandstowwe begin het, byvoorbeeld minerale aggregate wat eintlik meer koolstof vang as wat gebruik om dit te produseer.
Aangesien meer van hierdie CO₂-benuttingstegnologieë na vore kom, sal die vraag na die gas toeneem en so sal die behoefte aan meer gelokaliseerde produksie plaasvind. Die toekoms gaan oor die verskaffing van afval in 'n kommoditeit.
Aout Die Skrywers
Peter Styring, professor in chemiese ingenieurswese en chemie, Universiteit van Sheffield en Katy Armstrong, CO2Chem Netwerkbestuurder, Universiteit van Sheffield