Vuosi sitten Kansainvälinen merenkulkujärjestö – Yhdistyneiden kansakuntien merenkulkualan järjestö – tiukensi merenkulkualan päästötavoitteita ja saattoi ne yhdenmukaisiksi muiden alojen kanssa, jotka pyrkivät nettonollapäästöihin vuoteen 2050 mennessä. Vähäpäästöisiä polttoaineita, kuten metanolia, vetyä ja ammoniakkia, ei kuitenkaan ole helposti saatavilla riittäviä määriä.
Tällä hetkellä kemiallinen merentutkija Jess Adkins Kalifornian teknillisestä instituutista (Caltech) uskoo voivansa auttaa varustamalla rahtilaivat reaktoreilla, jotka pystyvät muuttamaan polttoaineen palamisesta syntyvän hiilidioksidin (CO2) merisuolaksi, jota hänen mukaansa voidaan varastoida 100 000 vuotta.
Tämä prosessi on samanlainen kuin mitä on tapahtunut luonnostaan valtamerissä. "Tämä on reaktio, jota planeetta on kokenut miljardien vuosien ajan", sanoi Adkins, Calcarean perustaja. Calcarea on reaktoreita suunnitteleva ja testaava startup-yritys.
"Jos pystymme nopeuttamaan tätä prosessia, meillä on mahdollisuus löytää turvallinen ja pitkäaikainen menetelmä hiilidioksidin varastointiin", hän sanoi.
Prototyyppireaktori Los Angelesin satamassa. Kuva: Pierre Forin
Luonnollinen simulointitekniikka
Merivesi imee luonnostaan noin kolmanneksen ilmakehän hiilidioksidista, mikä tekee siitä happamampaa ja liuottaa kalsiumkarbonaattia, jota on runsaasti valtameressä. Adkins selittää: "Kalsiumkarbonaatti on koralliriuttojen, kuorien ja kaikkien muiden merenpohjan sedimentin muodostavien osien rakennusaine."
Kalsiumkarbonaatti liukenee ja reagoi sitten vedessä olevan hiilidioksidin kanssa muodostaen bikarbonaattisuoloja, jotka sitovat hiilidioksidin. Adkins lisäsi: "Meressä on tällä hetkellä 38 000 gigatonnia (38 biljoonaa tonnia) bikarbonaattia."
Calcarea pyrkii jäljittelemään tätä luonnollista prosessia kanavoimalla laivan pakokaasut rungon sisällä olevaan reaktoriin, jossa kaasut sekoittuvat voimakkaasti meriveden ja kalkkikiven kanssa – kiven, joka koostuu pääasiassa kalsiumkarbonaatista ja on yleinen komponentti betonissa. Pakokaasun hiilidioksidi reagoi seoksen kanssa ja muodostaa suolavettä, joka vangitsee hiilidioksidin bikarbonaattisuolojen muodossa. Adkins sanoo, että täysimittaisella reaktorilla hän pyrkii talteen ottamaan ja varastoimaan noin puolet laivan hiilidioksidipäästöistä.
Adkinsin mukaan luonnossa reaktio kestää yli 10 000 vuotta, mutta Calcarean uuneissa se kestää vain noin minuutin. Tämä saavutetaan saattamalla CO2 ja kalkkikivi läheiseen kosketukseen.
Adkinsin mukaan syntyvä suolavesi laskettaisiin mereen, missä se ei aiheuta uhkaa meren eliöille tai meriveden kemialliselle tasapainolle. Hän lisäsi, että yritys harkitsee myös esisuodattimen lisäämistä järjestelmään muiden veteen mahdollisesti liuenneiden epäpuhtauksien, kuten hiukkasten ja palamattoman polttoaineen, poistamiseksi.
Työskenneltyään projektin parissa kaksi vuotta, hän eriytti yrityksen Caltechista tammikuussa 2023. Hän liittyi kolmen perustajajäsenen joukkoon: Caltechin opiskelija Melissa Gutierreziin, insinööri Pierre Foriniin ja Etelä-Kalifornian yliopiston (USC) professori ja geokemisti Will Berelsoniin.
Calcarean perustajat Pierre Forin, Will Berelson, Melissa Gutierrez ja Jess Adkins seisovat Ripple 1 -nimisen prototyyppireaktorin edessä. Kuva: Pierre Forin
He keräsivät 3,5 miljoonaa dollaria rahoitusta ja keskittyivät merenkulkuteollisuuteen. "Hienoa on, että laiva on luonnollinen vesipumppu", Adkins sanoi ja huomautti, että järjestelmä vaatii veden jatkuvaa liikkeessä, jotta eri elementtien väliset reaktiot voivat tapahtua, mikä on laivan liikkeen luontainen ominaisuus.
Reaktorit suunnitellaan mittatilaustyönä erikokoisille laivoille, mukaan lukien "tällä hetkellä suurimmille saatavilla oleville aluksille", "Newcastlemax"-luokalle, joka pystyy kuljettamaan 180 000 tonnia lastia. "Yhdessä näistä aluksista käytämme noin 4–5 % hyötykuormasta ja kuljetamme noin 4 000 tonnia kalkkikiveä. Mutta emme itse asiassa käytä kaikkea sitä", Adkins sanoi.
Hiilen talteenotto meressä
Ennen kuin Calcarea oli valmis asentamaan ensimmäisen reaktorinsa, oli vielä ratkaistava useita teknisiä haasteita. Esimerkiksi reaktorin oikea asennus laivaan kalkkikiven lastausta varten ja toimitusketjun luominen kuljetusta varten.
Nykyisten arvioiden mukaan järjestelmä maksaa noin 100 dollaria talteenotettua ja päästettyä hiilidioksiditonnia kohden, mukaan lukien tulonmenetykset, jotka johtuvat siitä, että laivan on tehtävä tilaa reaktorille kaupallisen lastin sijaan.
Joillakin rahtialuksilla on jo vastaavia laitteita, joita kutsutaan pesureiksi. Nämä on suunniteltu talteen ottamaan ja vapauttamaan terveydelle ja ympäristölle haitallisia rikkikaasuja, mutta ei hiilidioksidia.
Calcarean lisäksi on muitakin yrityksiä, joilla on hiilidioksidin talteenottoteknologiaa. Esimerkiksi brittiläinen Seabound-niminen yritys tuottaa laitetta, joka kerää 25–95 % laivan hiilidioksidipäästöistä. Se tuottaa kuitenkin kiinteitä karbonaattikiviä, jotka on purettava satamassa.
Adkinsin mielestä Calcarea voisi auttaa hiilidioksidipäästöjen vähentämisteollisuutta siirtymään vihreämpiin polttoaineisiin, ja kaukaisemmassa tulevaisuudessa reaktorit voitaisiin jopa suunnitella siten, että ne lukitsevat talteenotetun hiilidioksidin pois ilmakehästä sen sijaan, että se varastoidaan maan alle.
Ngoc Anh (CNN:n mukaan)
[mainos_2]
Lähde: https://www.congluan.vn/cong-nghe-bien-co2-thanh-muoi-bien-giup-giam-phat-thai-nganh-hang-hai-post306728.html
