Language
Country/Area
No result found
Технология прямого улавливания воздуха: как сделать наше будущее чище?
Столкнувшись с угрозой глобального потепления, ученые и инженеры усердно работают над поиском инновационных решений, одним из которых является технология прямого захвата воздуха (DAC). Эта технология извлекает углекислый газ (CO2) непосредственно из атмосферы посредством химических или физических процессов и ищет эффективные решения для хранения. Разработка DAC призвана не только улавливать выбросы углекислого газа из источников промышленных выбросов, но и очищать всю окружающую среду и снижать концентрацию углекислого газа в атмосфере.
Технология прямого улавливания воздуха (DAC) не только улавливает углекислый газ, уже присутствующий в атмосфере, но и обеспечивает отрицательные выбросы, что имеет решающее значение для борьбы с изменением климата.
DAC в основном состоит из трех этапов: этапа контакта, этапа захвата и этапа разделения. Сначала система использует большие вентиляторы для транспортировки атмосферного воздуха к устройству, затем на этапе улавливания CO2 быстро объединяется с жидким растворителем или твердым адсорбентом и, наконец, за счет применения внешней энергии на этапе разделения удаляется; CO2 из растворителя или адсорбента, выделенного из него. Хотя этот процесс может показаться простым, на самом деле он требует много энергии и увеличивает эксплуатационные расходы ЦАП.
По состоянию на 2023 год технология DAC еще не достигла широкой коммерциализации и экономической выгоды, а стоимость единицы улавливаемого углекислого газа достигает более 1000 долларов США, что намного превышает рыночную цену. Таким образом, широкое применение DAC по-прежнему требует политической поддержки и технологических инноваций.
Многие эксперты прогнозируют, что если технология DAC будет успешно коммерциализирована, у нее появится потенциал для борьбы с изменением климата и повышения осведомленности общественности.
Воздействие технологии DAC на окружающую среду находится в центре дискуссий. Сторонники считают, что эта технология является важным средством борьбы с глобальным изменением климата и может помочь миру достичь целей Парижского соглашения, однако оппоненты говорят, что использование этой технологии приведет к пустой трате ресурсов и может отвлечь внимание от мер по сокращению выбросов; .
С точки зрения технических подходов существует множество вариантов улавливающих материалов, используемых в КДА, включая твердые адсорбенты и жидкие растворители. Во многих коммерческих решениях DAC для поглощения CO2 используются аминосоединения или щелочные растворители. Если взять в качестве примера гидроксид натрия, то он реагирует с CO2 с образованием стабильного карбоната натрия, который затем нагревается для получения чистого потока CO2.
По оценкам, для улавливания 330 миллионов тонн CO2 из атмосферы потребуется 300 кубических километров воды в год, что создает новые проблемы на фоне растущей глобальной нехватки воды.
В настоящее время существует множество других направлений исследований технологии DAC, таких как электрошоковая адсорбция и технология мембранного разделения. Все эти технологии предоставляют DAC возможность постоянно внедрять инновации и повышать эффективность. Совсем недавно ирландская компания Carbon Collect Limited разработала устройство под названием MechanicalTree™, которое использует энергию ветра для пассивного улавливания CO2, что значительно снижает затраты на электроэнергию.
С точки зрения приложений потенциал DAC огромен: от увеличения добычи нефти и газа до производства синтетического топлива и даже выращивания сельскохозяйственных культур. Эти различные потребности применения имеют разные требования к концентрации улавливаемого CO2, а необходимость улавливания CO2 в воздухе с чистотой ниже 0,04%, несомненно, увеличивает сложность и стоимость производства.
Однако в условиях все более серьезного климатического кризиса, сможет ли DAC стать ключевой технологией, способной изменить статус-кво, будет зависеть от того, сможем ли мы преодолеть ограничения данных и повысить устойчивость этой технологии?
Учитывая глобальный акцент на сокращении выбросов углекислого газа, перспективы развития технологии DAC в ближайшие несколько лет по-прежнему заслуживают внимания. Ожидается, что к 2024 году во всем мире будут работать 53 завода DAC, а к 2030 году это число достигнет 93.
Развитие DAC требует соответствующей финансовой и политической поддержки, особенно в США, где правительство обязалось инвестировать миллиарды долларов в проекты DAC для содействия коммерческому применению технологии. Такие инвестиции не только поддержат технологический прогресс, но и помогут создать новые рабочие места. Поскольку количество объектов DAC продолжает увеличиваться, улавливание и секвестрация углерода являются важными вариантами решения будущих климатических проблем.
У каждой технологии есть свои ограничения. Сможет ли компания DAC добиться прорыва в технологиях и затратах, чтобы сделать нашу атмосферу чище?
