Setahun yang lalu, Pertubuhan Maritim Antarabangsa – agensi Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu yang mengawal selia perkapalan – telah mengetatkan sasaran pelepasan untuk industri perkapalan, selaras dengan sektor lain yang menyasarkan pelepasan sifar bersih menjelang 2050. Tetapi bahan api pelepasan rendah seperti metanol, hidrogen dan ammonia tidak tersedia dengan mudah dalam kuantiti yang mencukupi.
Pada masa ini, ahli oseanologi kimia Jess Adkins dari Institut Teknologi California (Caltech) percaya beliau boleh membantu dengan melengkapkan kapal kargo dengan reaktor yang mampu menukar karbon dioksida (CO2) yang dipancarkan daripada pembakaran bahan api kepada garam laut, yang katanya boleh disimpan selama 100,000 tahun.
Proses ini serupa dengan apa yang berlaku secara semula jadi di lautan. "Ini adalah tindak balas yang telah dialami oleh planet ini selama berbilion tahun," kata Adkins, pengasas Calcarea, sebuah syarikat baharu yang mereka bentuk dan menguji reaktor.
"Jika kita dapat mempercepatkan proses ini, kita akan berpeluang mencari kaedah yang selamat dan jangka panjang untuk menyimpan CO2," katanya.
Sebuah reaktor prototaip di Pelabuhan Los Angeles. Foto: Pierre Forin
Teknologi simulasi semula jadi
Air laut secara semula jadi menyerap kira-kira satu pertiga daripada CO2 atmosfera, menjadikannya lebih berasid dan melarutkan kalsium karbonat, sejenis bahan yang banyak terdapat di lautan. Adkins menjelaskan, "Kalsium karbonat ialah blok binaan rangka karang, cangkerang dan semua benda lain yang membentuk sebahagian besar sedimen di dasar lautan."
Kalsium karbonat larut dan kemudian bertindak balas dengan CO2 di dalam air untuk membentuk garam bikarbonat, yang memerangkap CO2. Adkins menambah: "Pada masa ini terdapat 38,000 gigaton (38 trilion tan) bikarbonat di lautan."
Calcarea berhasrat untuk meniru proses semula jadi ini dengan menyalurkan gas ekzos kapal ke reaktor di dalam badan kapal, di mana gas-gas tersebut dicampur dengan kuat dengan air laut dan batu kapur—sebuah batu yang terutamanya terdiri daripada kalsium karbonat dan komponen biasa dalam konkrit. CO2 dalam ekzos bertindak balas dengan campuran tersebut, menghasilkan air masin yang memerangkap CO2 dalam bentuk garam bikarbonat. Adkins mengatakan bahawa dengan reaktor berskala penuh, beliau berhasrat untuk menangkap dan menyimpan kira-kira separuh daripada pelepasan CO2 kapal.
Menurut Adkins, dalam dunia semula jadi, tindak balas mengambil masa lebih daripada 10,000 tahun, tetapi dalam relau Calcarea, ia hanya mengambil masa kira-kira seminit. Ini dicapai dengan membawa CO2 dan batu kapur bersentuhan rapat.
Adkins berkata air garam yang terhasil akan dilepaskan ke lautan, di mana ia tidak menimbulkan ancaman kepada hidupan marin atau keseimbangan kimia air laut. Beliau menambah bahawa syarikat itu juga sedang mempertimbangkan untuk menambah pra-penapis pada sistem untuk membuang bahan cemar lain yang mungkin larut dalam air, seperti zarah dan bahan api yang tidak terbakar.
Selepas dua tahun mengusahakan projek itu, pada Januari 2023, beliau mengasingkan syarikat itu daripada Caltech. Beliau menyertai tiga pengasas bersama: Melissa Gutierrez, seorang pelajar Caltech; jurutera Pierre Forin; dan profesor dan ahli geokimia Will Berelson dari Universiti California Selatan (USC).
Pengasas Calcarea, Pierre Forin, Will Berelson, Melissa Gutierrez dan Jess Adkins berdiri di hadapan reaktor prototaip yang dinamakan Ripple 1. Foto: Pierre Forin
Mereka telah mengumpul dana sebanyak $3.5 juta dan menumpukan pada industri perkapalan. "Perkara yang hebat ialah kapal itu merupakan pam air semula jadi," kata Adkins, sambil menyatakan bahawa sistem itu memerlukan air sentiasa bergerak agar tindak balas antara unsur-unsur yang berbeza berlaku, sesuatu yang secara semula jadi disediakan oleh pergerakan kapal.
Reaktor-reaktor tersebut akan direka khas untuk pelbagai saiz kapal, termasuk "kapal terbesar yang ada pada masa ini," kelas "Newcastlemax", yang mampu membawa 180,000 tan kargo. "Di salah satu kapal ini, kami akan mengisi kira-kira 4 hingga 5% daripada muatan dan membawa kira-kira 4,000 tan batu kapur. Tetapi kami sebenarnya tidak akan menggunakan semua itu," kata Adkins.
Menangkap karbon di laut
Sebelum Calcarea bersedia untuk memasang reaktor pertamanya, beberapa cabaran teknikal masih perlu ditangani. Contohnya, cara memasang reaktor dengan betul di atas kapal untuk pemuatan batu kapur dan cara mewujudkan rantaian bekalan untuk pengangkutan.
Anggaran semasa mencadangkan sistem itu menelan kos sekitar $100 setiap tan CO2 yang ditangkap dan dipancarkan, termasuk kehilangan hasil daripada kapal yang perlu memberi ruang untuk reaktor dan bukannya kargo komersial.
Sesetengah kapal kargo sudah mempunyai peralatan serupa di atas kapal, yang dipanggil scrubber. Ini direka bentuk untuk menangkap dan melepaskan gas sulfur yang berbahaya kepada kesihatan dan alam sekitar, tetapi bukan CO2.
Selain Calcarea, terdapat syarikat lain yang mempunyai teknologi penangkapan karbon. Contohnya, sebuah syarikat British bernama Seabound menghasilkan peranti yang menangkap antara 25% dan 95% daripada pelepasan CO2 kapal. Walau bagaimanapun, ia menghasilkan batu kerikil karbonat pepejal yang mesti dipunggah di pelabuhan.
Adkins percaya bahawa Calcarea dapat membantu industri penyahkarbonan beralih kepada bahan api yang lebih mesra alam, dan pada masa hadapan yang lebih jauh, reaktor juga boleh direka bentuk untuk mengunci CO2 yang ditangkap keluar dari atmosfera, daripada menyimpannya di bawah tanah.
Ngoc Anh (menurut CNN)
[iklan_2]
Sumber: https://www.congluan.vn/cong-nghe-bien-co2-thanh-muoi-bien-giup-giam-phat-thai-nganh-hang-hai-post306728.html
