Сбор углерода из океана может стать нашим будущим.
За прошедшее столетие или около того мы, люди, нанесли большой ущерб климатическим системам нашей драгоценной планеты. На самом деле, мы все еще наносим ему вред рекордными темпами с таким высоким уровнем выбросов углерода. Таким образом, если мы хотим избежать климатической катастрофы, нам не только нужно как можно быстрее сократить наши выбросы, но и восстановить ущерб, который мы уже нанесли. По этой причине сбор углерода станет жизненно важной частью наших усилий по спасению планеты. Есть только одна проблема: это слишком дорого! Прямо сейчас, это стоит около 1000 долларов за вывод тонны углекислого газа из атмосферы, что означает, что полностью компенсировать наши выбросы будет стоить 35 триллионов долларов в год, что просто невозможно. К счастью, все это может скоро измениться благодаря MIT и их новой удивительной технологии сбора углерода в океане.
Давайте начнем с того, почему сбор углерода так чертовски дорог. Большинство из этих систем работают, имея либо фильтр, либо специальный блок сбора, которые могут насыщаться атмосферным углекислым газом, эффективно отделяя углекислый газ от остального воздуха. После насыщения эти устройства необходимо нагревать до высоких температур, чтобы высвободить углекислый газ, который выводится вакуумом, что позволяет использовать устройство снова. Затем захваченный углекислый газ может быть трансформирован в карбонаты для надежного сохранения. Тем не менее, все это интенсивное нагревание очень энергозатратно, а расходники (включая фильтры) довольно дороги, что приводит к непомерной стоимости за отфильтрованную тонну.
И наши выбросы углерода не просто висят в воздухе. Углекислый газ может растворяться в воде и превращаться в углекислоту. Таким образом, 30% -50% выбросов человечества попадают в океан, который становится все более и более кислотным с каждым днем. Эта высокая концентрация и уникальная химия углекислоты позволили MIT разработать сверхэффективную технологию сбора углерода в океане.
Были и другие попытки удалить углекислый газ из морской воды, но эти методы требовали дорогостоящих мембран и постоянного снабжения химических веществ для поддержания процесса протекания реакций. Таким образом, они были такими же дорогими, как и текущие системы, или имели проблемы с воздействием их цепочки поставок на окружающую среду. Вместо этого система MIT использует химию кислот и щелочей.
Во-первых, нам нужно понять, как углекислота работает в океане. Видите ли, она не просто дрейфует по океану. Вместо этого она растворяет камни и раковины, нейтрализуя кислоту и превращая ее в растворенные бикарбонаты. Это то, чем MIT воспользовалась. Их машина состоит из двух камер. Морская вода входит в первую, и реактивные электроды взаимодействуют с морской водой, выпуская протоны, что насыщает кислотой воду. Эта кислотная вода затем реагирует с карбонатами, растворенными внутри нее, высвобождая углекислый газ - это та же самая реакция, которая заставляет бикарбонат и уксус высвобождать углекислый газ. Вакуум используется для извлечения этого углекислого газа, чтобы его можно было безопасно хранить. Затем морская вода проходит во вторую камеру, где для захвата протонов используется обратное напряжение и происходит нейтрализация кислоты, чтобы ее можно было в последствии отправить обратно в окружающую среду. Этот процесс может продолжаться неоднократно в течение длительного времени, так как никаких химических веществ-расходников или серьезного обслуживания не требуется для поддержания этой машины.
Поскольку эта машина работает на низких напряжениях для питания резервуаров и вакуума - она невероятно энергоэффективна. Исследователи из MIT оцени расход в 0,77 МВт на тонну газа сейчас, а в будущем гораздо ниже. Для некоторого сравнения другие системы прямого захвата воздуха (DAC) потребляют более чем в три раза больше энергии на уровне 2,3 МВтч на тонну. Поскольку электроэнергия является одной из самых затратных статей расходов завода по очистке воздуха - эта технология является значительным шагом вперед!
Кто знает, может быть, в будущем океан будет наполнен плавучими платформами по улавливанию углерода на солнечной энергии, которые будут усердно работать, чтобы искупить наши климатические грехи. До того, как это сможет осуществиться, пройдет еще много времени и много работы еще потребуется, но, по крайней мере, теперь это стало возможно и мы на один шаг ближе к сохранению нашей планеты, которую мы называем домом.
