Keşke o kadar kolay olsaydı. Olivier Le Moal / Shutterstock
Yeni bir büyük BM'ye göre raporEğer sıcaklık artışını 1.5 ° C olarak sınırlarsak ve iklim değişikliğinin en feci etkilerini önlersek, küresel CO₂ emisyonlarını 2050 ile net sıfıra indirmeliyiz. Bu, fosil yakıt kullanımının hızlı bir şekilde ortadan kaldırılması anlamına gelir - ancak, şu anda yanıcı maddelerin değiştirilmediği alanları geçişi dengelemek ve dengelemek için CO₂'yi atmosferden aktif bir şekilde çıkarmamız gerekir. Ağaç dikmek ve yeniden inşa etmek büyük bölüm Bu sorunun çözümü, ancak iklim bozulmasını önleyeceksek daha fazla teknolojik yardıma ihtiyacımız var.
Bu yüzden, son haberler ortaya çıktığında, Kanadalı bir şirket olan Carbon Engineering, CO₂'yu atmosferden bir ton 100 dolardan daha düşük bir maliyetle yakalamak için iyi bilinen bazı kimyasalı kullanmaya başladığında, birçok medya kaynağı bir dönüm noktası oldu. sihirli mermi. Ne yazık ki, büyük resim o kadar basit değil. Dengeyi karbon kaynağından karbon lavaboya gerçekten devirmek çok hassas bir iştir, ve bizim görüşümüz, kapsanan CO₂ 'nun içerdiği enerji maliyetlerinin ve muhtemel akış aşağı kullanımlarının, Carbon Engineering'in “mermisinin” sihirli bir şey olduğu anlamına geldiğidir.
CO₂ sadece havadaki moleküllerin% 0.04'ini oluşturduğu için, teknolojik bir mucize gibi görünebilir. Ancak kimyagerler 18. Yüzyıldan beri küçük ölçeklerde yapıyorlar ve yerel donanım mağazasından gelen malzemelerle - verimsiz de olsa - bile yapılabilirler.
Ortaokul kimyası öğrencilerinin bileceği gibi, CO mil, süt beyazı içinde çözünmeyen kalsiyum karbonat vermek için limewater (kalsiyum hidroksit çözeltisi) ile reaksiyona girer. Diğer hidroksitlerin CO₂'yi aynı şekilde yakalaması. Lityum hidroksit, CO₂ emiciler Apollo 13 üzerindeki astronotları canlı tutan ve potasyum hidroksit CO₂'yi o kadar verimli şekilde yakalar ki, yanmış bir maddenin karbon içeriğini ölçmek için kullanılabilir. Bu ikinci prosedürde kullanılan 19. Yüzyıldaki cihaz hala Amerikan Kimya Derneği'nin logosunda yer alıyor.
Ne yazık ki, bu artık küçük çapta bir sorun değil - şimdi milyarlarca ton CO₂ yakalamamız gerekiyor ve hızlı bir şekilde.
Karbon Mühendisliği'nin tekniği en iyi ihtimalle hidroksit kimyasıdır. British Columbia'daki pilot tesisinde hava, büyük fanlar tarafından içeri çekilir ve CO₂'un çözünebilir potasyum karbonat oluşturmak üzere reaksiyona girdiği potasyum hidroksit ile temas eder. Bu çözelti daha sonra tekrar kullanılabilen potasyum hidroksit çözeltisi ile birlikte katı ve kolayca ayrılabilen kalsiyum karbonat üreten kalsiyum hidroksit ile birleştirilir.
Sürecin bu kısmı nispeten az enerji harcar ve ürünü esas olarak kireçtaşıdır - ancak kalsiyum karbonat dağları yapmak sorunumuzu çözmez. Kalsiyum karbonat tarım ve inşaatta kullanılsa da, bu işlem ticari bir kaynak olarak çok pahalı olacaktır. Aynı zamanda, devlet tarafından finanse edilecek karbon depolanması için gerekli olacak büyük miktardaki kalsiyum hidroksit nedeniyle pratik bir seçenek değildir. Uygulanabilir olması için, doğrudan hava yakalamanın ürünü olarak, güvenle depolanabilen veya kullanıma sokulabilen konsantre CO₂ üretmesi gerekir.
Böylece katı kalsiyum karbonat, saf CO₂ elde etmek için 900 ° C'ye ısıtılır. Bu son adım çok büyük miktarda enerji gerektirir. Carbon Engineering'in doğal gaz yakıtlı tesisinde, tüm çevrim havadan yakalanan her ton için yarım ton CO₂ üretir. Tesis, bu ekstra CO capture'yi yakalar ve elbette daha sağlıklı bir karbon dengesi için yenilenebilir enerji ile çalıştırılabilir - ancak tüm yakalanan gazla ne yapılması gerektiği sorunu devam etmektedir.
İsviçreli start-up şirketi Climeworks benzer şekilde yakalanan CO₂ kullanıyor yardımcı fotosentez ve yakındaki seralarda mahsul verimini arttırmak, ancak henüz fiyat rekabete yakın değil. CO₂, Carbon Engineering'in $ 100 alt satırının onda biri kadar bir süre için kaynaklanabilir. Hükümetlerin emisyonları dengelemeleri için çok daha ucuz yollar var: konsantrasyonun daha yüksek olduğu emisyon kaynağında CO₂ yakalamak çok daha kolaydır. Bu nedenle, bu teknolojinin temel olarak yeşil referanslara sahip CO₂'dan faydalanabilecek yüksek yayan endüstrileri ilgilendirmesi muhtemeldir.
Örneğin, Carbon Engineering’in yakalama teknolojisindeki kilit yatırımcılardan biri, ana kullanıcılardan biri olan Occidental Petroleum’dur. Gelişmiş Yağ Geri Kazanımı yöntemleri. Bu tür bir yöntemde, CO₂, kuyu basıncının artması ve / veya yağın akış karakteristiğinin iyileştirilmesi sayesinde geri kazanılabilecek ham petrol miktarını arttırmak için yağ kuyularına pompalanır. Bununla birlikte, bu ekstra yağın taşınması ve rafine edilmesinin enerji maliyeti de dahil olmak üzere, teknolojinin bu şekilde kullanılması, muhtemelen net emisyonları azaltacak, azaltacak değildir.
Carbon Engineering'in faaliyetlerinden bir diğeri de Yakıtlara Hava CO₂'nun yanıcı sıvı yakıt haline dönüştürüldüğü teknoloji, tekrar yakılmaya hazırdır. Teorik olarak, bu işlemin her adımının yenilenebilir enerji ile güçlendirilmesi şartıyla karbon nötr bir yakıt döngüsü sağlar. Bununla birlikte, bu kullanım bile negatif emisyon teknolojisinden çok uzak.
Metal-organik çerçeveler CO₂ yakalayabilen gözenekli katılardır.
Ufukta umut verici alternatifler var. Metal organik çerçeveler, bir futbol sahasının eşdeğeri CO₂ yüzey alanını sıkıştıran sünger benzeri katı maddelerdir. Bir küp şekerin boyutu. Bu yüzeyleri CO₂ yakalama için kullanmak çok daha az enerji gerektirir - ve şirketler ticari potansiyellerini keşfetmeye başladılar. Bununla birlikte, büyük ölçekli üretim mükemmelleştirilmemiştir ve sürdürülebilir CO₂ yakalama projeleri için uzun vadeli istikrarları konusundaki sorular, yüksek maliyetlerinin henüz kanıtlanmadığı anlamına gelmektedir.
Halen laboratuarda bulunan teknolojilerin önümüzdeki on yılda gigaton ölçeğinde yakalanmaya hazır olma ihtimalinin düşük olması nedeniyle, Carbon Engineering ve Climeworks tarafından uygulanan yöntemler şu anda sahip olduğumuz en iyisidir. Ancak hiçbir yerde mükemmel olmadıklarını hatırlamak önemlidir. Mümkün olan en kısa sürede daha etkili CO₂ yakalama yöntemlerine geçmemiz gerekecek. Carbon Engineering'in kurucusu David Keith'in kendisi olarak üzerinden puanKarbon giderme teknolojileri, politika yapıcılar tarafından fazlasıyla tüketildi ve şimdiye dek “olağanüstü derecede az” araştırma fonu aldılar.
Daha genel olarak, doğrudan hava yakalamayı karbon bağımlılığımızı ele almaktan kurtaran sihirli bir mermi olarak görme cazibesine karşı koymalıyız. Hidrokarbon yakıtların yaşam döngüsündeki karbon yükünü azaltmak veya nötralize etmek, negatif emisyon teknolojilerine doğru bir adım olabilir. Ama bu sadece bu - bir adım. Karbon defterinin yanlış tarafında uzun süre kaldıktan sonra, sadece kırılmanın ötesine bakmanın zamanı geldi.
Yazar hakkında
Chris Hawes, İnorganik Kimyada Öğretim Görevlisi, Keele Üniversitesi
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
İlgili Kitaplar
