Language
Country/Area
No result found
Удивительное улавливание CO2: какова научная основа прямого улавливания воздуха?
Поскольку проблема изменения климата становится все более серьезной, ученые и инженеры активно ищут способы сокращения выбросов углекислого газа (CO2). Среди них постепенно уделяется внимание прямому улавливанию воздуха (DAC), представляющему собой технологию, использующую химические или физические процессы для прямого извлечения CO2 из окружающего воздуха. Поскольку глобальные усилия по сокращению выбросов углерода активизируются, DAC рассматривается как «технология отрицательных выбросов» (NET), которая содержит множество удивительных научных принципов и технических проблем.
Процесс прямого улавливания воздуха не только удаляет углекислый газ, но и надежно сохраняет его при длительном хранении
Как работает прямой захват воздуха
Рабочий процесс системы DAC можно разделить на три основных этапа: этап контакта, этап захвата и этап разделения. На этапе контакта система DAC направляет окружающий воздух, содержащий CO2, в оборудование через большой вентилятор; затем на этапе улавливания CO2 быстро и эффективно объединяется с жидким растворителем или твердым адсорбентом, наконец, на этапе разделения; Внешняя энергия CO2 отделяется от растворителя для получения чистого CO2 для хранения или использования.
В низкотемпературном процессе DAC используются твердые адсорбенты, а в высокотемпературном процессе используются жидкие растворители. Эти два процесса имеют разные характеристики кинетики и теплопередачи.
Статус разработки DAC
По состоянию на 2023 год технология DAC все еще находится в стадии разработки, но в США и Европе уже работает несколько коммерческих заводов. Широта применения делает DAC привлекательной областью исследований, а будущие инновации могут значительно снизить его эксплуатационные расходы. Однако текущие эксплуатационные затраты на технологию DAC превышают 1000 долларов США за тонну, что не позволяет ей выйти на рынок торговли выбросами углерода.
Воздействие на окружающую среду и проблемы
Сторонники DAC считают, что это один из важных инструментов в борьбе с изменением климата. Однако есть и критики, которые считают, что чрезмерная зависимость от этой технологии может задержать необходимые меры по сокращению выбросов и огромные ресурсы, необходимые для ее запуска. DAC может свести на нет его экологические преимущества.
Анализ 2020 года показал, что внедрение DAC потребует большого количества материалов, которые, возможно, не смогут удовлетворить потребность в улавливании 3 миллиардов тонн CO2 в год.
Случаи применения ЦАП
Практическое применение DAC довольно широко, включая повышение нефтеотдачи нефти и газа, синтез углеродно-нейтрального топлива и пластмасс, газирование напитков и т. д. В этих приложениях требования к концентрации CO2 различаются, что влияет на экономическую эффективность DAC.
Перспективы на будущее и продвижение политик
Для ускорения применения DAC очень важной частью являются политические стимулы. Министерство энергетики США планирует инвестировать 3,5 миллиарда долларов в несколько центров DAC, надеясь, что эти центры смогут улавливать не менее 1 миллиона тонн CO2 из атмосферы каждый год и способствовать коммерциализации этой технологии.
Развитие технологии DAC связано не только с технологическими инновациями, но и с тем, как политики могут создать благоприятную среду для развития этой технологии.
Заключение
Исследование DAC все еще продолжается. Можем ли мы найти более эффективный способ борьбы с климатическим кризисом, основанный на технологиях и политике?
