Perspektīvas: Oglekļa dioksīda atkārtota izmantošana par biodegvielu

Atmosfērā milzīgā daudzumā izdalītā CO2 pārstrāde ir neticami sarežģīta, taču daudzi zinātnieki uzskata, ka tas ir ne tikai pūļu vērts, bet arī nepieciešams. Klimata pārmaiņu draudi planētai ir tik lieli, ka viņi apgalvo, ka problēmu nav iespējams risināt bez šīm tehnoloģijām.

Ideja par ogļu spēkstaciju un citu avotu saražotā oglekļa dioksīda uztveršanu pazemes uzglabāšanai jau ir guvusi atbalstu, un vairāki pilotprojekti jau darbojas vai tiek īstenoti.

Priekšlikums atkārtoti izmantot oglekļa dioksīdu līdz šim nav bijis tik veiksmīgs: lai gan zinātne jau sen zina, ka degvielu var ražot, sajaucot oglekli ar ūdeņradi, daudzus attur šī procesa augstā enerģijas intensitāte. "Bezmaksas pusdienas nepastāv," saka Hanss Zioks no Los Alamos Nacionālās laboratorijas (ASV). "Pievienojiet tam faktu, ka ražošana nekad nav 100% efektīva, tāpēc galu galā tiek ieguldīts vairāk enerģijas nekā iegūts." Šī enerģijas lāsta dēļ, viņš saka, ir saprātīgāk izmantot degvielu no naftas. "Ja daba to mums radīja bez maksas, kāpēc gan to neizmantot?" secina eksperts.

Taču naftas rezerves izsīkst. Viņiem jāurbj dziļūdenī, jāizspiež darvas smiltis un jāskatās Arktikas virzienā. Vai ir pienācis laiks alternatīvai? ASV oglekļa dioksīda pārstrāde būtu labs veids, kā atbrīvoties no naftas adatas, taču tas ir bezjēdzīgi klimata glābšanai, uzsver Zioka kungs, kamēr process nav energoefektīvāks.

Par laimi, arī šajā jomā ir pionieri. Pēc viņu teiktā, tehnoloģija nav perfekta, taču tā jau pastāv. Ir iespējams pat nesavākt emisijas no elektrostacijām vai automašīnām, bet gan iegūt oglekļa dioksīdu tieši no gaisa. “Viņi saka: “Saspiediet to un apglabājiet!” Un mēs sakām: “Nē, dodiet to mums, un mēs no tā ražosim benzīnu!” – šos vārdus saka Bairons Eltons, Carbon Sciences izpilddirektors no Santabarbaras. “Iedomājieties nākotni, kurā ūdens un oglekļa dioksīds ir degvielas avoti!” iesaucas Pīters Eizenbergers, Zemes institūta dibinātājs Kolumbijas Universitātē (ASV) un viens no Global Thermostat dibinātājiem.

Viens no veidiem, kā atrisināt šo problēmu, ir izmantot saules enerģiju. Ellena Stehela un viņas kolēģi no Sandijas Nacionālās laboratorijas (ASV) izstrādā ļoti efektīvu ķīmisko siltumdzinēju, kas darbosies ar koncentrētu saules enerģiju. Patiešām, visa enerģija (ieskaitot ogļūdeņražos esošo enerģiju) nāk no Saules, tāpēc kāpēc gan nemēģināt atkal un atkal atdarināt dabu?

Pētnieki ir izstrādājuši saules reaktora prototipu. Tas ir milzīgs spoguļu masīvs, kas fokusē saules gaismu spēcīgā starā, kas vērsts uz metāla oksīda gredzeniem. Gredzeni rotē un sakarst līdz 1400˚C, un pēc tam atdziest līdz 1100˚C. Tiem tiek padots oglekļa dioksīds vai ūdens. Augstās temperatūrās gredzeni atdod skābekli, bet relatīvi zemās temperatūrās, gluži pretēji, tie to uzņem. Rezultāts ir oglekļa monoksīds jeb ūdeņradis - ogļūdeņraža degvielas sastāvdaļas.

Prototips aizņem aptuveni 20 m² un apkalpo reaktoru alus mucas lielumā. Lai dienā savāktu saules gaismas veidā miljona barelu naftas ekvivalentu, būtu nepieciešami 121,4 tūkstoši hektāru spoguļu (lielāki par Maskavas platību). Iekavās jāatzīmē, ka pasaulē dienā tiek patērēti aptuveni 86 miljoni barelu šķidrā kurināmā, ieskaitot biodegvielu.

Iepriekšminētais uzņēmums Carbon Sciences sajauc oglekļa dioksīdu ar dabasgāzi (vai metānu kā tās galveno sastāvdaļu) metāla katalizatora klātbūtnē. Pēdējais, kā ziņots, ir izgatavots no parastiem metāliem - niķeļa un kobalta, piedaloties alumīnijam un magnijam. Un iegūtās sintētiskās gāzes pārveidošana par transporta degvielu jau ir labi izveidota tehnoloģija. Atšķirība Carbon Sciences pieejā ir tā, ka tas tiek darīts sausā veidā. Uzņēmums jau strādā pie pirmās dīzeļdegvielas partijas.

Ir svarīgi atzīmēt, ka daži no šajā procesā izmantotajiem ogļūdeņražiem ir iegūti no dabasgāzes. Citi, piemēram, britu uzņēmums Air Fuel Synthesis, mēģina darīt to pašu bez metāna un izmantojot vēja enerģiju. Mērķis ir litrs reaktīvo degvielu dienā (kā tehnoloģijas demonstrācija).

Pētnieki norāda, ka viena no šādas enerģijas svarīgākajām priekšrocībām ir tā, ka tā ļaus mums saglabāt visu pašreizējo infrastruktūru, jo tā būs tā pati degviela, ko mēs izmantojam šodien. Atcerēsimies, ka tieši nepieciešamība ieguldīt līdzekļus infrastruktūras atjaunošanā ievērojami palēnina saules un vēja enerģijas attīstību.

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