Перспективи: Повторно използване на въглероден диоксид като биогориво

Рециклирането на CO2, отделян в атмосферата в епични количества, е изключително трудно, но много учени смятат, че не само си струва усилията, но е и необходимо. Заплахата от изменението на климата за планетата е толкова голяма, че според тях е невъзможно да се справим с проблема без тези технологии.

Идеята за улавяне на въглероден диоксид, произведен от въглищни електроцентрали и други източници, за подземно съхранение вече набира скорост, като няколко пилотни проекта вече са в експлоатация или са в процес на разработка.

Предложението за повторно използване на въглероден диоксид досега не е имало късмет: въпреки че науката отдавна знае, че гориво може да се произвежда чрез смесване на въглерод с водород, мнозина са отблъснати от високата енергийна интензивност на този процес. „Няма безплатен обяд“, казва Ханс Зиок от Националната лаборатория в Лос Аламос (САЩ). „Добавете към това факта, че производството никога не е 100% ефективно, така че в крайна сметка влагате повече енергия, отколкото получавате.“ Поради това енергийно проклятие, казва той, е по-разумно да се използва гориво от петрол. „Ако природата го е направила за нас безплатно, защо да не го използваме?“, заключава експертът.

Но петролните запаси се изчерпват. Те трябва да сондират в дълбоки води, да изстискват битуминозни пясъци и да гледат към Арктика. Време ли е за алтернатива? Е, за САЩ преработката на въглероден диоксид би била добър начин да се откажат от петролната игла, но е безполезна за спасяване на климата, подчертава г-н Зиок, докато процесът не стане по-енергийно ефективен.

За щастие, и в тази област има пионери. Според тях технологията не е перфектна, но вече съществува. Възможно е дори да не се събират емисии от електроцентрали или автомобили, а въглеродният диоксид да се извлича директно от въздуха. „Те казват: „Компресирайте го и го заровете!“ А ние казваме: „Не, дайте ни го и ние ще правим бензин от него!“ - това са думите на Байрън Елтън, изпълнителен директор на Carbon Sciences от Санта Барбара. „Представете си бъдеще, в което водата и въглеродният диоксид са източници на гориво!“ възкликва Питър Айзенбергер, основател на Института за Земята към Колумбийския университет (САЩ) и един от основателите на Global Thermostat.

Един от начините за решаване на проблема е използването на слънчева енергия. Елън Стечел и нейните колеги от Националната лаборатория Сандия (САЩ) разработват високоефективен химичен топлинен двигател, който ще работи от концентрираната енергия на слънцето. Всъщност цялата енергия (включително тази, съдържаща се във въглеводородите) идва от Слънцето, така че защо да не се опитваме да имитираме природата отново и отново?

Изследователи са разработили прототип на слънчев реактор. Това е огромен масив от огледала, който фокусира слънчевата светлина в мощен лъч, насочен към пръстени от метален оксид. Пръстените се въртят и се нагряват до 1400˚C, а след това се охлаждат до 1100˚C. Към тях се подава въглероден диоксид или вода. При високи температури пръстените отделят кислород, а при относително ниски температури, напротив, го поемат. Резултатът е въглероден оксид или водород - компоненти на въглеводородно гориво.

Прототипът заема около 20 м² и обслужва реактор с размерите на бирена бъчва. За да се събере еквивалентът на един милион барела петрол на ден под формата на слънчева светлина, биха били необходими 121,4 хиляди хектара огледала (по-големи от площта на Москва). Обърнете внимание в скоби, че светът консумира около 86 милиона барела течни горива на ден, включително биогорива.

Гореспоменатата Carbon Sciences смесва въглероден диоксид с природен газ (или метан като основен компонент) в присъствието на метален катализатор. Последният, както се съобщава, е направен от обикновени метали - никел и кобалт с участието на алуминий и магнезий. А превръщането на получения синтетичен газ в транспортно гориво е вече добре установена технология. Разликата в подхода на Carbon Sciences е, че се извършва на сухо. Компанията вече работи върху първата партида дизелово гориво.

Важно е да се отбележи, че някои от въглеводородите в този процес идват от природен газ. Други, като британската фирма Air Fuel Synthesis, се опитват да направят същото без метан и с помощта на вятърна енергия. Целта е един литър реактивно гориво на ден (като технологична демонстрация).

Изследователите отбелязват, че едно от най-важните предимства на подобна енергия е, че тя ще ни позволи да запазим цялата настояща инфраструктура, защото ще бъде същото гориво, което използваме днес. Нека си припомним, че именно необходимостта от инвестиции във възстановяване на инфраструктурата силно забавя развитието на слънчевата и вятърната енергия.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]