Новий метод уловлювання вуглекислого газу може врятувати людство, оскільки втричі дешевший

Холодна енергія для чистого повітря

Дослідники з Технологічного інституту Джорджії (Georgia Tech) у співпраці з колегами з Національної лабораторії Ок-Рідж у США та університетів Південної Кореї запропонували інноваційний підхід до прямого уловлювання вуглекислого газу з повітря. Їхня технологія DAC (Direct Air Capture) інтегрується з процесом регазифікації зрідженого природного газу (LNG). LNG – це природний газ, охолоджений до рідкого стану для транспортування, який перед використанням потрібно знову перетворити на газ. Цей процес генерує надзвичайно низькі температури, які можна повторно використовувати для ефективного уловлювання CO₂, пише 24 Канал з посиланням на Energy & Environmental Science.

Новий метод передбачає застосування цієї холодної енергії для охолодження повітря до майже кріогенних температур (близько -78 градусів за Цельсієм). У таких умовах водяна пара з повітря конденсується, що створює ідеальні умови для роботи спеціальних матеріалів – фізисорбентів.

Фізисорбенти – це пористі тверді речовини, які вбирають гази, на відміну від хімічних сорбентів на основі амінів, які зазвичай використовуються в DAC, але мають обмежену ємність і потребують значних енергетичних витрат.

Фізисорбенти ж працюють швидше, мають довший термін служби і краще справляються з уловлюванням CO₂ у холодному сухому середовищі.

Економічна модель, розроблена командою, показує, що використання холодної енергії LNG може знизити вартість уловлювання однієї тонни CO₂ до приблизно 70 доларів. Це значно дешевше порівняно з традиційними методами DAC, де ціна часто перевищує 200 доларів за тонну.

Як матеріали для уловлювання вчені протестували Zeolite 13X – недорогий і міцний матеріал, що використовується для очищення води, та CALF-20 – металорганічну структуру, відому своєю стабільністю. Обидва матеріали продемонстрували втричі більші масштаби вловлювання у холодних умовах, ніж амінові сорбенти за звичайних температур.

Цей підхід також вирішує проблему географічного розміщення систем DAC. Традиційні технології краще працюють у сухих і прохолодних регіонах, але використання LNG-інфраструктури дозволяє розгортати системи навіть у вологих прибережних зонах. За оцінками дослідників, використання лише частини холодної енергії з терміналів LNG у світі може допомогти уловлювати понад 100 мільйонів тонн CO₂ щорічно до 2050 року.

Наступним кроком для команди є вдосконалення матеріалів і конструкції систем для забезпечення їхньої ефективності на більших масштабах. Цей метод відкриває нові перспективи для використання вже наявної інфраструктури для зменшення вуглецевого сліду та досягнення цілей нульових викидів.