1174
Стремление уменьшить наш углеродный следует побудило приложить значительные усилия для разработки системы устранения выбросов парниковых газов, таких как углекислый газ, в их источнике. Выбросы углерода от электростанций, промышленных нефтеперерабатывающих заводов, цементных заводов и других отраслей промышленности являлись основной целью. Эти усилия, несмотря на результативность, часто не справляются с огромным количеством углекислого газа, уже присутствующего в атмосфере. Однако представьте, если бы был способ очистить эти вредные газы непосредственно из нашей атмосферы.
Система улавливания углекислого газа
Команда преданных исследователей из Университета Цинциннати преследовала эту, казалось бы, недостижимую цель. Их миссия? Овладеть искусством извлечения углекислого газа прямо из атмосферы. По словам руководителя группы профессора Джу Юпа Ли, достижение этого будет сродни «попытке убрать горсть красных мячей для пинг-понга с футбольного стадиона, полного белых». Аналогия подчеркивает сложность задачи, поскольку концентрация углекислого газа в атмосфере очень низкая.
Прорыв в улавливании углерода
Несмотря на трудности, профессор Ли и его студенты достигли значительного прогресса. Они разработали эффективную систему для захвата углекислого газа из воздуха примерно 420 частей на миллион. где угодно. На электростанции и транспорт приходится около 53% всех выбросов углекислого газа. коммерческими и жилыми зданиями, индустрией, сельским хозяйством и другими видами деятельности человека.
«Хотя усилия по промышленной декарбонизации продолжаются, реализовать улавливание углерода в оставшихся секторах очень трудно», — сказал профессор Ли.
Как работает система
Система использует электричество для отделения углекислого газа. Однако он склоняется к использованию горячей воды вместо электричества или пара, что делает его более энергоэффективным, чем другие системы улавливания углерода. Чтобы добиться этого, команда создала настольную модель. Окружающий воздух прокачивается через канистру, заполненную сотовым блоком, обернутым углеродным волокном. Этот блок, разработанный и изготовленный в лаборатории Ли, содержит отдельные клетки, покрытые специально разработанным адсорбирующим материалом, улавливающим углекислый газ. Когда уровень углекислого газа начинает расти на выходе из блока, команда понимает, что пора нагреть конструкцию, освободив попавший в ловушку углекислый газ.
Масштабирование процесса
Команда из Цинциннати успешно повторила этот процесс свыше 2000 раз без снижения эффективности или ухудшения качества материалов. камеры с климат-контролем они построили канистру размером с человека, также втягивающего внешний воздух, но может управлять температурой, влажностью и отклонениями скорости ветра. Благодаря расширенной системе профессор Ли и его команда нацелились на промышленный прототип.
Обращение к изменению климата
Сумитра Пайра, докторант Университета Цинциннати, с нетерпением ждет будущего, где эта технология будет очищать углекислый газ из атмосферы в больших масштабах.
«Я считаю, что это отличный проект. Мы делаем некоторые реальные программы, которые могут помочь окружающей среде», – сказал Пайра.
Профессор Ли отметил, что эти системы могут сыграть немаловажную роль в борьбе с изменением климата, поскольку ожидается, что в последующие годы спрос на электроэнергию вырастет.
«Крупные технологические компании, такие как Google, Microsoft и Amazon, поддерживают такие исследования. Им понадобится много энергии для работы центров обработки данных», – сказал он. «На рынке налоговых кредитов на углерод чем больше электроэнергии вы используете, тем больше углекислого газа вы выбрасываете. Они покупают налоговые кредиты на углерод, которые поддерживают развитие этих технологий улавливания углерода».
Прогресс в технологии улавливания углерода
Исследование, финансируемое Министерством энергетики США (DOE), достигло значительных успехов в развитии технологий улавливания углерода. Инновационная система команды имеет потенциал трансформировать способ борьбы с изменением климата, предлагая масштабируемое и энергоэффективное решение для уменьшения выбросов углекислого газа в атмосферу. Профессор Ли надеется, что Министерство энергетики продолжит поддерживать его планы разработки прототипа промышленного размера.
«Доказано, что наша технология уменьшает тепло, необходимое для десорбции, на 50%. Это действительно большое улучшение», - сказал Ли. «Используя половину энергии, мы можем более эффективно отделять углекислый газ. И мы можем сделать цикл длиннее и длиннее».
