Naukowcy z Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT University) opracowali inteligentny i bardzo wydajny sposób wychwytywania dwutlenku węgla i przekształcania go w węgiel w postaci stałej. Może to wydatnie wspomóc działania na rzecz dekarbonizacji przemysłu ciężkiego.
Dekarbonizacja jest ogromnym wyzwaniem technicznym dla przemysłu ciężkiego, na przykład takich branż jak cementowa czy stalowa. Są nie tylko energochłonne, ale również bezpośrednio emitują CO2 w czasie procesu produkcyjnego. Technologie wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS) w dużej mierze koncentrują się na sprężaniu gazu do postaci cieczy i magazynowaniu go pod ziemią. Wiąże się to ze znacznymi wyzwaniami inżynieryjnymi i problemami środowiskowymi. Technologia CCS była też krytykowana jako zbyt droga i energochłonna aby móc ją wykorzystać do powszechnego użytku.
Technologia „kolumny bąbelkowej” metodą na CO2
Zespół naukowców z RMIT pod kierownictwem dr Karmy Zuraiqi zastosował inną technologię. Wykorzystał ciekły metal – eutektyczny stop galu i indu nazywany EGaIn – podgrzany do temperatury 100-120 st. C, w który wtryskiwany jest dwutlenek węgla. Mieszanka w ułamku sekundy rozbija gaz cieplarniany na substancje proste, czyli tlen i węgiel w postaci stałej, który można zebrać. Nowa technologia „kolumny bąbelkowej” umożliwia natychmiastową konwersję dwutlenku węgla podczas jego produkcji i trwałe zablokowanie go w stanie stałym. Dzięki temu CO2 nie przedostaje się do atmosfery.
Wychwycony węgiel można składować nieporównanie prościej i bezpieczniej niż gaz. Co istotne, węgiel w tej postaci będzie można ponownie wykorzystać do wytwarzania energii. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Energy & Environmental Science.
– Ta niezwykła szybkość reakcji chemicznej, którą osiągnęliśmy, sprawia, że nasza technologia jest opłacalna komercyjnie, podczas gdy tak wiele alternatywnych podejść stwarza w tym obszarze trudności – powiedział współautor metody, dr Ken Chiang.
Moc ciekłych metali w nowej odsłonie walki o klimat
Inny współautor, prof. Torben Daeneke, ujawnił, że prace opierają się na wcześniejszym podejściu eksperymentalnym, w którym jako katalizator stosowano ciekłe metale. – Nasza nowa metoda nadal wykorzystuje moc ciekłych metali, ale projekt został zmodyfikowany w celu płynniejszej integracji ze standardowymi procesami przemysłowymi. Oprócz tego, że metoda jest prostsza, to nowa technologia jest radykalnie bardziej wydajna i może błyskawicznie rozłożyć CO2 na węgiel. Mamy nadzieję, że może być ważnym nowym narzędziem w dążeniu do dekarbonizacji, aby pomóc przemysłowi i rządom wywiązać się z ich zobowiązań klimatycznych i zbliżyć nas radykalnie do zerowej emisji – mówił Daeneke.
Dr Ken Chiang podkreślił, że zespół chętnie pozna opinie firm, aby zrozumieć wyzwania w trudnych do dekarbonizacji branżach i zidentyfikować inne potencjalne zastosowania tej technologii. – Aby przyspieszyć zrównoważoną rewolucję przemysłową i stworzenie gospodarki o zerowej emisji dwutlenku węgla, potrzebujemy inteligentnych rozwiązań technicznych i skutecznej współpracy badawczo-przemysłowej – stwierdził Chiang.
Nowa metoda ważna też dla samej Australii
Technologia została zgłoszona do tymczasowego wniosku patentowego. Naukowcy podpisali też niedawno umowę o wartości 2,6 mln AUD z australijską firmą zajmującą się technologiami środowiskowymi AB. Komercjalizuje ona technologie dekarbonizacji przemysłu produkcji cementu i stali. Ponadto zespół bada potencjalne zastosowania przetworzonego węgla, np. w produkcji materiałów budowlanych.
Praca zespołu naukowców z RMIT jest ważna dla samej Australii. Według nowej analizy opublikowanej podczas ostatniego szczytu klimatycznego COP26 w Glasgow, ma ona najwyższe emisje gazów cieplarnianych na świecie w przeliczeniu na mieszkańca. Znalazła się na pierwszym miejscu z pięciokrotnie wyższą roczną emisją na osobę niż średnia światowa.
W swoim planie redukcji CO2, rząd australijski, przeznaczając na rozwój nowych technologii niskoemisyjnych 1 mld AUD, wskazał CCS jako technologię priorytetową,.
Źródło: RMIT University
