В избранном  

Статья на тему Как перерабатывают и утилизируют углекислы...

 
ВРАКИ.НЕТ
ВРАКИ.НЕТ $$$
г. Москва
Neil Parker
 
30.09.2020
   0

Как перерабатывают и утилизируют углекислый газ?

С момента начала промышленной революции человечество выбросило в атмосферу около 2000 гигатонн углекислого газа ( 1 Гигатонна - один миллиард метрических тонн).
 

Как перерабатывают и утилизируют углекислый газ?

Абсолютно точно известно, что углекислый газ является парниковым газом, но неизвестно влияет ли он на глобальное потепление на Земле, утверждения, что выбросы CO2 ведут к глобальному потеплению пока лишь предположение, но не безосновательное. Если этот тезис подтвердят, то при нынешнем уровне выбросов человечество ждет ряд катаклизмов: перманентные лесные пожары, в некоторых местах Земли температура поднимется до уровня, когда человек там жить не сможет, подъем уровня мирового океана.

Некоторые страны не хотят проверять что произойдет, если тезис о глобальном потеплении подтвердится, и всеми силами пытаются убрать потенциальные причины. В любом случае переработка и утилизация CO2 не единственный путь снижения его влияния. Возможно, просто наращивать объем вводимых мощностей от возобновляемых источников энергии, повышения энергоэффективности домохозяйств и предприятий, ну и конечно перестать вырубать леса. Если описывать все способы переработки и утилизации углекислого газа, то и жизни не хватит, уже столько ученые написали материала. Поэтому здесь я опишу самые приземленные варианты, которые внедрять можно хоть сегодня.

Как перерабатывают и утилизируют углекислый газ?
  1. Леса

Со школьных времен известно такое понятие как фотосинтез. Фотосинтез естественным путем удаляет углекислый газ из атмосферы, а деревья очень хороши в качестве хранилищ углерода удаляемого из атмосферы. Расширение посадок, восстановление лесов и эффективное управление лес хозяйствами наиболее доступный способ удаления и утилизации углекислого газа.

По оценкам IEA потенциал утилизации углерода за счет деревьев (расчет проводился только для США) составляет более половины гигатонны в год, что эквивалентно всем годовым выбросам от сельхоз сектора США.

Как перерабатывают и утилизируют углекислый газ?
  1. Фермы

Вообще почва естественным образом накапливает углерод, но сельхоз почвы испытывают большой дефицит углерода из-за интенсивного использования. От такого варианта выигрывают и сторонники теории глобального потепления и фермеры, поскольку достаточное количество углерода в почве ведет к повышению урожайности.

Посадка круглогодичных культур, у которых процесс фотосинтеза проходит на протяжении всего года и выращивание культур с более глубокими корнями.

Однако вокруг этого подхода совершенно справедливо ведутся дискуссии об эффективности. Природные системы по своей натуре изменчивы и прогнозировать природу, и уж тем более изменять и контролировать ее - дело крайней необычное и сложное. К тому же было бы странно превращать огромное количество земли в сельхоз угодья только с целью удаления углекислого газа из атмосферы.
 

Как перерабатывают и утилизируют углекислый газ?
  1. Биоэнергетика с улавливанием и хранением углерода (BECCS)

BECCS - процесс использования биомассы для получения энергии в промышленном, энергетическом и транспортном секторах. И затем улавливание вредных выбросов до того, как они попадут обратно в атмосферу. Суть процесса в замкнутом углеродном цикле: дерево/растение растет, фото синтезирует - улавливает углерод, далее этого углерод используется как топливо в биоэнергетике, и просто улавливается специальными системами. Далее углерод собираются хранить либо под землей, или в долговечных продуктах типа бетона (не шутка). Если процесс BECCS будет больше улавливать углерода чем выпускать обратно, то процесс может вполне быть эффективным и с нулевым углеродным следом.

Как перерабатывают и утилизируют углекислый газ?
  1. Прямой захват из воздуха

Это химический процесс, связанный с фильтрацией воздуха из окружающей среды, далее опять хранение либо под землей, либо еще где-то, откуда он не попадет обратно в атмосферу. Разница между BECCS и прямым захватом, в том, что улавливается избыточный углерод, а не углерод около источника выбросов. В Китае стоят огромные вышки, работающие по этому принципу, но технология дорогая и энергоемкая, и до конца неясен баланс по углероду. То есть необходимо затратить некоторое количество электрической энергии на работу фильтрационной установки, и в результате для эффективной работы необходимо уловить углерода больше, чем было выброшено при производстве электрической энергии. Тандем BECCS и прямого захвата потенциально неплохо проявит себя в будущем.

Так же отличительной чертой хим. процесса является подвод теплоты, реакция протекает медленно без подвода избытка тепла. По предварительным оценкам очистка 1 гигатонны воздуха требует 10% от общего дневного потребления электрической энергии.

Как перерабатывают и утилизируют углекислый газ?
  1. Минерализация углерода

Некоторые соединения естественным путем реагируют с углекислым газом, превращая его в твердое вещество. В природе этот процесс происходит очень медленно. Но ведутся разработки по ускорению этого процесса при вмешательстве человека. Например, под землей существуют родники с повышенной щелочностью. При перекачки этих вод на поверхность и обратно, воды вступают в реакцию с воздухом, и прореагировав и уловил углерод уходят обратно под землю. Далее при закачивании этих вод в породы специального состава, возможно, превратить углерод в твердый карбонат. Конечно, пока это звучит как фантастика, но несколько стартапов уже существует.

Как перерабатывают и утилизируют углекислый газ?
  1. Океан

Океан, так же как и деревья является природным хранилищем углерода, и важным элементом углеродного цикла в природе. Предложен целый ряд концепций связанных со способностью океана хранить углерод. Все они находится на ранних стадиях. Но каждый подход направлен на ускорение естественного углеродного цикла в океане. Например, ускорение фотосинтеза прибрежных растений, морских водорослей или фитопланктона. Возможно добавление определенных минералов для увеличения хранения растворенного бикарбоната, или вообще пропускание электрического тока через морскую воду для извлечения CO2.

Как перерабатывают и утилизируют углекислый газ?
Как перерабатывают и утилизируют углекислый газ?
 
Добавить комментарий
   0
 
51