Keşke o kadar kolay olsaydı. Olivier Le Moal / Shutterstock
Yeni bir büyük BM'ye göre raporSıcaklık artışını 1.5 °C ile sınırlamak ve iklim değişikliğinin en yıkıcı etkilerini önlemek istiyorsak küresel CO2050'yi azaltmamız mı gerekiyor? emisyonların XNUMX yılına kadar net sıfıra indirilmesi. Bu, fosil yakıt kullanımının hızlı bir şekilde ortadan kaldırılması anlamına geliyor; ancak bu geçişi yumuşatmak ve şu anda yanıcı maddelerin yerini alacak başka bir şeyin olmadığı alanları dengelemek için CO'yu aktif olarak ortadan kaldırmamız mı gerekiyor? atmosferden. Ağaç dikmek ve yabanı yeniden canlandırmak bir büyük bölüm Bu sorunun çözümü, ancak iklim bozulmasını önleyeceksek daha fazla teknolojik yardıma ihtiyacımız var.
Peki, Kanadalı Carbon Engineering şirketinin CO'yu yakalamak için iyi bilinen bazı kimyalardan yararlandığına dair son haberler ortaya çıktığında? Ton başına 100 dolardan daha az bir maliyetle atmosferden atılmasıyla birlikte birçok medya kaynağı bu dönüm noktasını bir başarı olarak selamladı. sihirli mermi. Ne yazık ki büyük resim o kadar basit değil. Dengeyi karbon kaynağından karbon havuzuna çevirmek gerçekten hassas bir iştir ve bizim görüşümüz, enerji maliyetleri ve yakalanan CO2'nin olası alt kullanımları ile ilgili midir? Bu, Karbon Mühendisliği'nin "mermisinin" sihirden başka bir şey olmadığı anlamına gelir.
Bu CO göz önüne alındığında? havamızdaki moleküllerin yalnızca %0.04'ünü oluşturduğundan, onu yakalamak bir teknoloji harikası gibi görünebilir. Ancak kimyagerler bunu 18. yüzyıldan beri küçük ölçeklerde yapıyorlar ve bu, verimsiz de olsa, yerel hırdavatçıdan temin edilen malzemelerle bile yapılabilir.
Ortaokul kimya öğrencilerinin bileceği gibi CO? kireç suyuyla (kalsiyum hidroksit çözeltisi) reaksiyona girerek süt beyazı çözünmeyen kalsiyum karbonat verir. Diğer hidroksitler CO yakalar mı? aynı şekilde. Lityum hidroksit temeli oldu CO? emiciler Apollo 13'teki astronotları hayatta tutan ve potasyum hidroksitin CO19'yi yakalayan şey nedir? o kadar verimli ki, yanan bir maddenin karbon içeriğini ölçmek için kullanılabilir. Bu ikinci prosedürde kullanılan XNUMX. yüzyıldan kalma aparat hâlâ Amerikan Kimya Derneği'nin logosunda yer almaktadır.
Maalesef bu artık küçük ölçekli bir sorun değil; artık milyarlarca ton CO2'yi hızlı bir şekilde yakalamamız gerekiyor.
Karbon Mühendisliğinin tekniği en iyi haliyle hidroksit kimyasıdır. British Columbia'daki pilot tesisinde hava büyük fanlar tarafından çekilerek potasyum hidroksite maruz bırakılır; hangi CO ile? çözünür potasyum karbonat oluşturmak üzere reaksiyona girer. Bu çözelti daha sonra kalsiyum hidroksit ile birleştirilir ve yeniden kullanılabilen potasyum hidroksit çözeltisinin yanı sıra katı ve kolayca ayrılabilen kalsiyum karbonat üretilir.
Kalsiyum karbonat, toprak gübresi olarak kullanılabilir. İskandinav Mehtap / Shutterstock
Sürecin bu kısmı nispeten az enerjiye mal oluyor ve ürünü esas olarak kireçtaşından oluşuyor; ancak dağlar kadar kalsiyum karbonat yapmak sorunumuzu çözmüyor. Kalsiyum karbonatın tarım ve inşaatta kullanım alanı olmasına rağmen, bu süreç ticari bir kaynak olarak çok pahalı olacaktır. Ayrıca, gerekli olacak büyük miktardaki kalsiyum hidroksit nedeniyle, hükümet tarafından finanse edilen karbon depolama için de pratik bir seçenek değil. Uygulanabilir olması için, doğrudan hava yakalamanın konsantre CO üretmesi mi gerekiyor? güvenli bir şekilde saklanabilen veya kullanıma sunulabilen bir üründür.
Böylece katı kalsiyum karbonat, saf CO900'yi geri kazanmak için XNUMX °C'ye ısıtılır. Bu son adım büyük miktarda enerji gerektirir. Carbon Engineering'in doğal gazla çalışan tesisinde tüm döngü yarım ton CO üretiyor. havadan yakalanan her ton için. Tesis bu ekstra COXNUMX'yi yakalıyor ve daha sağlıklı bir karbon dengesi için elbette yenilenebilir enerjiyle çalıştırılabilir; ancak yakalanan tüm gazla ne yapılacağı sorunu devam ediyor.
İsviçreli start-up şirketi Climeworks de benzer şekilde yakalanan CO2'yi mi kullanıyor? ile yardımcı fotosentez ve yakındaki seralardaki mahsul verimini artırın, ancak fiyat henüz rekabet edebilecek düzeyde değil. CO? Carbon Engineering'in 100 dolarlık kârının onda biri kadar düşük bir fiyata başka bir yerden temin edilebilir. Hükümetlerin emisyonları dengelemesinin çok daha ucuz yolları da var: CO'yu yakalamak çok daha mı kolay? konsantrasyonun çok daha yüksek olduğu emisyon kaynağında. Yani bu teknolojinin esas olarak COXNUMX'den faydalanabilecek yüksek emisyonlu endüstrileri ilgilendirmesi muhtemel mi? yeşil kimlik bilgilerine sahip.
Örneğin, Carbon Engineering’in yakalama teknolojisindeki kilit yatırımcılardan biri, ana kullanıcılardan biri olan Occidental Petroleum’dur. Gelişmiş Yağ Geri Kazanımı yöntemler. Böyle bir yöntemde CO? Artan kuyu basıncı ve/veya petrolün akış özelliklerinin iyileştirilmesi sayesinde geri kazanılabilecek ham petrol miktarını arttırmak için petrol kuyularına pompalanır. Ancak, bu ekstra petrolün taşınması ve rafine edilmesinin enerji maliyeti de dahil olmak üzere, teknolojinin bu şekilde kullanılması muhtemelen net emisyonları azaltmak yerine artıracaktır.
Carbon Engineering'in faaliyetlerinden bir diğeri de Yakıtlara Hava teknoloji, hangi CO'da? tekrar yanmaya hazır, yanıcı sıvı yakıta dönüştürülür. Teorik olarak bu, sürecin her adımının yenilenebilir enerjiyle desteklenmesi koşuluyla karbon nötr bir yakıt döngüsü sağlar. Ancak bu kullanım bile negatif emisyon teknolojisinden hâlâ çok uzak.
Metal-organik çerçeveler CO2'yi tutabilen gözenekli katılardır.
{vücut Y=m91P-R3kxOs}
Ufukta umut verici alternatifler var. Metal-organik çerçeveler eşdeğer CO2'yi sıkıştıran sünger benzeri katılardır. Bir futbol sahasının yüzey alanı Bir küp şekerin boyutu. Bu yüzeyleri CO için mi kullanıyorsunuz? yakalama çok daha az enerji gerektirir ve şirketler ticari potansiyellerini keşfetmeye başladı. Ancak büyük ölçekli üretim henüz mükemmelleştirilmedi ve sürdürülebilir CO2 açısından uzun vadeli istikrarları konusunda soru işaretleri var mı? yakalama projeleri, yüksek maliyetlerinin henüz hak edilmediği anlamına gelir.
Halen laboratuvarda bulunan teknolojilerin önümüzdeki on yıl içinde gigaton ölçeğinde yakalamaya hazır olma şansı çok az olduğundan, Carbon Engineering ve Climeworks tarafından kullanılan yöntemler şu anda sahip olduğumuz en iyi yöntemlerdir. Ancak bunların mükemmele yakın olmadığını hatırlamak önemlidir. Daha verimli CO2 yöntemlerine geçmemiz gerekecek mi? mümkün olan en kısa sürede yakalayacağız. 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
at InnerSelf Pazarı ve Amazon
