Выбросы углекислого газа — основная причина изменения климата. Однако учёные и инженеры предлагают превратить проблему в ресурс. Технологии улавливания CO₂ из атмосферы и промышленных газов позволяют собирать этот газ, а затем использовать его для создания полезных материалов: бетона, пластиков, синтетического топлива. Такой подход называется CCUS (carbon capture, utilisation and storage) — «улавливание, использование и хранение углерода».
Существует несколько методов улавливания. Посткомбустионный — очистка дыма на выходе из трубы электростанции. Газ проходит через аминовый раствор, который связывает CO₂. Потом раствор нагревают, выделяя чистый газ. Предкомбустионный — когда топливо преобразуется в водород и CO₂ до сжигания, и CO₂ отделяется. Третий метод — прямой воздушный захват: установки «высасывают» углекислый газ прямо из воздуха с помощью фильтров и химических реакций. Эта технология требует больше энергии, но её можно разместить в любом месте.
Захваченный углерод можно хранить в геологических формациях: выкачивать в израсходованные нефтяные пласты или в пористые горные породы, где он минерализуется. Но всё интереснее — его использовать. Например, смешивая CO₂ с кальцием и другими компонентами, получают карбонатный бетон, который крепче обычного и связывает углерод навсегда. Другие проекты превращают CO₂ в полиуретаны — материалы для матрасов и изоляции. Ещё одно направление — синтетическое топливо: из CO₂ и водорода получают метанол или керосин, который можно использовать в авиации. Таким образом, мы замыкаем круг: углерод, сгоревший в самолёте, снова превращается в топливо.
Экономическая привлекательность CCUS растёт. Угольные электростанции в Канаде уже захватывают до 90 % выбросов, продавая CO₂ цементным заводам. Компании в Европе строят хабы: CO₂ собирается от разных предприятий, транспортируется по трубопроводам и используется для производства материалов. Однако масштабировать технологии сложно: затраты высоки, требуется много энергии для регенерации абсорбентов. Поэтому нужно сочетать CCUS с дешёвыми возобновляемыми источниками и инновационными сорбентами.
Если человечество хочет достичь углеродной нейтральности, такие технологии станут неотъемлемой частью. Мы должны не только сокращать выбросы, но и активно извлекать CO₂ из атмосферы и превращать его в продукты. Возможно, через пару десятилетий материалы, из которых построены дома и дороги, будут служить огромными резервуарами, хранящими углерод, который мог бы нагреть планету.