Koszty wychwytu dwutlenku węgla z atmosfery spadają

Wychwytywanie atmosferycznego dwutlenku węgla i produkcja syntetycznego paliwa z tego gazu wydaje się idealnym rozwiązaniem problemu zmian klimatycznych: zamiast zwiększać poziom CO2 w atmosferze, spalając paliwa kopalne, możemy wykorzystywać ten sam dwutlenek węgla na nowo. Jednakże tego rodzaju technologie są drogie – złapanie jednej tony tego gazu z powietrza kosztuje około 600 dolarów, jak wskazują najnowsze raporty. Naukowcy zauważają jednak, że wykorzystanie opracowywanych obecnie technologii może zmniejszyć tą wartość do około 100 dolarów/tonę. Wtedy byłoby to opłacalne.

Jak mówi Chris Field, klimatolog z Uniwersytetu Stanforda w Palo Alto w stanie Kalifornia, liczby te pokazują „prawdziwy postęp”. Prawdziwy dlatego, że do ich wyznaczenia w raporcie wykorzystano realnie działającą pilotażową instalację, a nie jedynie szacunki naukowców dotyczące skalowania technologii wychwytu CO2 z atmosfery.

Fotowoltaika od Columbus Energy

„Ci ludzie mają coś, co naprawdę da się mierzyć”, mówi ekolog z Uniwersytety Princeton, Stephen Pacala. Zajmuje się on nadzorem nad projektami związanymi z technologiami usuwania związków węgla z atmosfery w ramach Narodowej Akademii Nauki, Inżynierii i Medycyny w USA.

Dotychczas wszystkie dane dotyczące kosztów walki z zmianami klimatycznymi były szacunkowe. Klimatolodzy mówią, że do połowy XXI wieku trzeba zredukować emisję dwutlenku węgla niemalże do zera, aby zatrzymać katastrofalne dla naszej planety zwiększanie się średniej temperatury. Granicę postawiono na jej wzroście o 2°C. Istnieje wiele technologii pozwalających na osiągnięcie zerowej emisji, np. wytwarzanie biopaliw z roślin uprawnych czy sekwestracja węgla w glebie.

Jednym z najbardziej interesujących rozwiązań jest DAC – bezpośredni wychwyt CO2 z powietrza. Systemy tego rodzaju wykorzystują wielkie wentylatory, które przepompowują powietrze przez roztwór zawierający wychwytujące CO2 związki chemiczne. Po oczyszczeniu złapany dwutlenek węgla może być składowany np. pod ziemią lub wykorzystany do wytwarzania tworzyw sztucznych i paliw. Jednakże, jak wskazuje raport z 2011 roku, opracowany przez Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne, koszt systemu DAC to około 800 dolarów za tonę złapanego CO2.

Wysokie szacunki ceny wychwytu nie zraziły Davida Keitha – fizyka z Harvardu, który jest współzałożycielem firmy skupiającej się na systemach DAC. W 2015 roku spółka Carbon Engineering uruchomiła pierwszą, pilotażową linię do wychwytu CO2 z atmosfery. Instalacja stanęła w Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie.

W instalacji Carbon Engineering CO2 wychwytywane jest w roztworze, a następnie zamieniane w postać stałą, związaną z sorbentem. Kluczowe chemikalia są następnie przetwarzane, co umożliwia dalsze ich wykorzystanie – wystarczy tylko podgrzać sorbent, a on uwolni zgromadzony gaz. Po trzech latach pracy Keith i jego współpracownicy posiadają dostatecznie dużo danych, by móc realnie oszacować koszty wykorzystania tego systemu. Jak raportują badacze, wychwyt jednej tony dwutlenku węgla z atmosfery z wykorzystaniem ich technologii kosztowałby w warunkach przemysłowych od 94 dolarów do 232 dolarów. Wyniki analizy zostały opublikowane w czasopiśmie „Joule”.

Jednakże na samym złapaniu CO2 się nie kończy. Carbon Engineering postawiło także testową linię do produkcji syntetycznych paliw z złapanego gazu. Są oni w stanie produkować benzynę, olej napędowy i paliwo lotnicze. System wykorzystuje zasilany ze źródeł odnawialnych elektrolizer, który rozdziela wodę na wodór i tlen. Następnie wodór reaguje z dwutlenkiem węgla, tworząc wyższe węglowodory, z których robić można paliwa.

Jeśli koszt wychwytu CO2 będzie bliższy mniejszej z podanych powyżej kwot, to cena wyprodukowania syntetycznego paliwa wyniesie około 1 dolar za litr, informuje CEO Carbon Engineering, Steve Oldham. To nadal więcej niż koszt produkcji paliwa z ropy, ale różnica nie jest duża. Z drugiej strony jest to paliwo z zerowym odciskiem węglowym, dzięki czemu w rejonach takich jak Kalifornia, gdzie kładzie się coraz większy nacisk na niskoemisyjne paliwa, wykorzystanie systemów DAC i linii do produkcji syntetycznych paliw może być w pełni opłacalne i uzasadniać wyższą cenę paliwa.

źródło: sciencemag.org