Перспективи: Повторне використання вуглекислого газу в ролі біопалива
Останній перегляд: 23.04.2024
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Переробка вуглекислого газу, що викидається в атмосферу в епічних кількостях, надзвичайно складна, однак багато вчених вважають, що це не тільки вартий витрачених зусиль, а й необхідно. Загроза зміни клімату на планеті настільки велика, що, за їхніми словами, впоратися з проблемою без цих технологій неможливо.
Ідея захоплення вуглекислого газу, що виробляється вугільними електростанціями і ін., Для подальшого зберігання під землею вже отримала визнання. Кілька пілотних проектів введено в експлуатацію або знаходиться на стадії реалізації.
Пропозицією про повторне використання вуглекислого газу поки везе менше: хоча науці давно відомо, що змішуванням вуглецю з воднем можна отримати паливо, багатьох зупиняє висока енергоємність цього процесу. «Безкоштовного сиру у нас немає, - каже Ханс Зіок з Лос-Аламоської національної лабораторії (США). - Додайте до цього те, що виробництво ніколи не буває ефективним на 100%, так що в кінцевому підсумку ви вкладете більше енергії, ніж отримаєте ». Через це енергетичного прокляття, за його словами, більше сенсу має використання палива з нафти. «Якщо природа зробила його для нас безкоштовно, чому б ним не скористатися?» - підсумовує експерт.
Але запаси нафти вичерпуються. Доводиться бурити на глибоководді, «віджимати» бітумінозні піски і поглядати в бік Арктики. Чи не чи прийшла пора альтернативи? Ну що ж, для США переробка вуглекислого газу стала б хорошим способом злізти з нафтової голки, але рятувати таким чином клімат марно, підкреслює пан Зіок, поки процес не стане більш енергоефективним.
На щастя, піонери знайшлися і в цій області. За їх словами, технологія недосконала, але вона вже є. Можна навіть не збирати викиди електростанцій або автомобілів, а добувати вуглекислий газ прямо з повітря. «Вони говорять:" Стисніть його і закопайте! " А ми говоримо: "Ні, віддайте його нам, і ми зробимо з нього бензин!" »- це слова Байрона Елтона, виконавчого директора компанії Carbon Sciences з Санта-Барбари. «Уявіть собі майбутнє, в якому джерелами палива служать вода і вуглекислий газ!» - вигукує Пітер Ейзенбергер, засновник Інституту Землі при Колумбійському університеті (США) і один із засновників компанії Global Thermostat.
Серед способів вирішення проблеми - використання сонячної енергії. Еллен Стечел і її колеги з Національної лабораторії Сандія (США) розробляють високоефективний хімічний тепловий двигун, який буде працювати від концентрованої енергії світила. Справді - вся енергія (в тому числі та, що укладена в вуглеводнях) родом із Сонця, так чому б знову і знову не спробувавши імітувати природу?
Дослідники розробили прототип сонячного реактора. Він являє собою величезний масив дзеркал, який фокусує сонячне світло в потужний промінь, що направляється на кільця з оксиду якогось металу. Кільця обертаються і нагріваються до 1 400 ˚C, а потім охолоджуються до 1 100 ˚С. До них подають вуглекислий газ або воду. При високій температурі кільця віддають кисень, а при порівняно низькою - навпаки, забирають. В результаті виходить оксид вуглецю або водень - компоненти вуглеводневого палива.
Прототип займає близько 20 м² та обслуговує реактор розміром з бочку пива. Для того щоб збирати еквівалент мільйона барелів нафти в день у вигляді сонячного світла, потрібно 121,4 тис. Га дзеркал (більше площі Москви). Зауважимо в дужках, що за добу світ споживає близько 86 млн барелів рідких видів палива, в тому числі біопалива.
Вищезазначена Carbon Sciences змішує двоокис вуглецю з природним газом (або метаном як його основним компонентом) в присутності металевого каталізатора. Повідомляється, що останній виготовлений зі звичайних металів - нікелю і кобальту за участю алюмінію і магнію. Ну а перетворення одержуваного таким чином синтетичного газу в транспортний паливо - вже добре зарекомендувала себе технологія. Відмінність підходу Carbon Sciences в тому, що тут це робиться на суху. Компанія вже працює над першою партією дизельного палива.
Важливо відзначити, що в цьому процесі ряд вуглеводнів надходить з природного газу. Інші - наприклад, британська фірма Air Fuel Synthesis - намагаються зробити те ж саме без метану і за допомогою енергії вітру. Мета - літр авіаційного палива в день (як демонстрація технології).
Дослідники відзначають, що одне з найважливіших переваг такої енергетики в тому, що вона дозволить зберегти всю нинішню інфраструктуру, адже це буде те ж саме паливо, яким ми користуємося сьогодні. Нагадаємо, саме необхідність вкладатися в розбудову інфраструктури сильно гальмує розвиток сонячної та вітрової енергетики.
[