Κρουστική δαπάνη για τη δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα από τον αέρα

Η άντληση διοξειδίου του άνθρακα (CO2) από τον αέρα και η χρήση του για την παραγωγή συνθετικών καυσίμων μοιάζει με την τελική λύση για την αλλαγή του κλίματος: Αντί να προσθέτουμε όλο και περισσότερα CO2 στον αέρα από ορυκτά καύσιμα, μπορούμε απλά να ανακυκλώνουμε τα ίδια μόρια CO2 ξανά και ξανά. Αλλά αυτή η τεχνολογία είναι δαπανηρή - περίπου 600 δολάρια ανά τόνο CO2, με μία πρόσφατη εκτίμηση. Σήμερα, σε μια νέα μελέτη, οι επιστήμονες λένε ότι τα μελλοντικά χημικά εργοστάσια θα μπορούσαν να μειώσουν το κόστος κάτω από τα 100 δολάρια ανά τόνο - γεγονός που θα μπορούσε να καταστήσει τα συνθετικά καύσιμα πραγματικότητα σε μέρη όπως η Καλιφόρνια, τα οποία ενθάρρυναν τα καύσιμα χαμηλών εκπομπών άνθρακα.

Αυτοί οι αριθμοί είναι "πραγματική πρόοδος", λέει ο Chris Field, κλινικός επιστήμονας στο πανεπιστήμιο του Stanford στο Palo Alto της Καλιφόρνια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η νέα μελέτη βασίζει τους αριθμούς της στα δεδομένα και το κόστος από μια πραγματική πιλοτική εγκατάσταση, ενώ άλλοι βασίστηκαν στις καλύτερες εικασίες των επιστημόνων για το πώς αυξάνονται οι τεχνολογίες δέσμευσης CO2. "Αυτοί οι τύποι έχουν πράγματι κάτι που μπορείτε να μετρήσετε", λέει ο Stephen Pacala, οικολόγος στο Πανεπιστήμιο του Princeton, ο οποίος προεδρεύει σε μια επιτροπή για τις τεχνολογίες απομάκρυνσης άνθρακα για τις Εθνικές Ακαδημίες Επιστημών, Μηχανικών και Ιατρικής.

Μέχρι τώρα, το κόστος της αλλαγής του κλίματος έχει να κάνει με προβλέψεις. Οι επιστήμονες του κλίματος λένε ότι οι χώρες θα χρειαστεί να μειώσουν τις εκπομπές CO2 σχεδόν στο μηδέν κατά μέσο όρο και στη συνέχεια να αφαιρέσουν περισσότερο CO2 από ό, τι εκπέμπουν, αν ο πλανήτης πρόκειται να αποφύγει μια καταστροφική θέρμανση κατά 2 ° C. Υπάρχουν πολλές λεγόμενες τεχνολογίες αρνητικών εκπομπών, συμπεριλαμβανομένων των αυξανόμενων πολυετών φυτών και δένδρων για την παραγωγή βιοκαυσίμων και η απομόνωση του άνθρακα στα εδάφη. Ένα από τα πιο συναρπαστικά, γνωστά ως άμεση δέσμευση αέρα (DAC), χρησιμοποιεί τεράστιες τράπεζες ανεμιστήρων για να φυσήξει αέρα μέσω μιας λύσης που περιέχει μια χημική ουσία δέσμευσης CO2. Μόλις καθαριστεί, το δεσμευμένο CO2 μπορεί να εγχυθεί υπόγεια ή να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή εμπορικών προϊόντων, όπως καύσιμα ή πλαστικά. Αλλά το 2011, μια κριτική επιτροπή της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας διαπίστωσε ότι η DAC θα κοστίσει περίπου 600 δολάρια ανά τόνο CO2 που συλλέχθηκε.

Αυτό δεν αποθάρρυνε τον David Keith, έναν φυσικό στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, που ίδρυσε μια εταιρεία επικεντρωμένη στην DAC. Το 2015, η Carbon Engineering ξεκίνησε το πρώτο πιλοτικό εργοστάσιο για τη δέσμευση CO2 στη Βρετανική Κολομβία στον Καναδά. Μετά τη σύλληψη του CO2 σε διάλυμα, το φυτό το μεταφέρει σε ένα στερεό, το οποίο όταν θερμαίνεται, το απελευθερώνει σε ρεύμα καθαρού αερίου. Το σημαντικότατο χημικό προϊόν δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα ανακυκλώνεται. Μετά από 3 χρόνια, ο Keith και οι συνεργάτες του συγκέντρωσαν αρκετά στοιχεία για να υπολογίσουν την αποδοτικότητα του εργοστασίου - και προβάλλουν το κόστος κατασκευής εργοστασίου εμπορικής κλίμακας με την ίδια τεχνολογία. Τα αποτελέσματα: Η τεχνολογία τους μπορεί να συλλάβει το CO2 μεταξύ $ 94 και $ 232 ανά τόνο, αναφέρουν σήμερα στο Joule.

Η εταιρεία έχει επίσης κατασκευάσει μια πιλοτική επιχείρηση για να μετατρέψει το συλλεγμένο CO2 σε μια ποικιλία υγρών καυσίμων, συμπεριλαμβανομένης της βενζίνης, του ντίζελ και των αεριωθούμενων καυσίμων. Ένας ηλεκτρολύτης με ανανεώσιμη ενέργεια κατανέμει πρώτα το νερό σε υδρογόνο (H2) και οξυγόνο. Στη συνέχεια, το Η2 συνδυάζεται με CO2 για να παράγει υγρούς υδρογονάνθρακες χρησιμοποιώντας συμβατική τεχνολογία χημικής μηχανικής. Αν το CO2 καταγραφεί στο χαμηλό τέλος του εύρους του κόστους, η εταιρεία λέει ότι μπορεί να παράγει τα συνθετικά καύσιμα για περίπου $ 1 ανά λίτρο, λέει ο Steve Oldham, Διευθύνων Σύμβουλος της Carbon Engineering.

Αυτό είναι ακριβότερο από τα περισσότερα καύσιμα σήμερα, αλλά όχι πολύ. Και επειδή η διαδικασία ανακυκλώνει τον άνθρακα από τον αέρα, θα αποτελούσε καύσιμο χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, κάτι που τα μέρη όπως η Καλιφόρνια απαιτούν ολοένα και περισσότερο τα μείγματα καυσίμων τους και τα οποία διοχετεύουν μια υψηλή τιμή. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει μια αγορά για τις μονάδες DAC που θα οδηγούσε ενδεχομένως σε περαιτέρω μείωση του κόστους, λέει ο Oldham. Ωστόσο, η Field προειδοποιεί ότι η τεχνολογία δεν αποτελεί ασημένια σφαίρα για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής - δεν υπάρχει τρόπος να γνωρίζουμε αν μπορεί να κλιμακωθεί αρκετά γρήγορα ώστε να μεταβάλλει τα επίπεδα CO2 στην ατμόσφαιρα. "Υπάρχει πολύς δρόμος για να δούμε αν θα έχει οποιεσδήποτε μεγάλες επιπτώσεις."