Rok temu Międzynarodowa Organizacja Morska – agencja Organizacji Narodów Zjednoczonych zarządzająca żeglugą – zaostrzyła cele emisyjne dla branży żeglugowej, dostosowując je do celów innych sektorów, które dążą do osiągnięcia zerowej emisji netto do 2050 roku. Jednak paliwa niskoemisyjne, takie jak metanol, wodór i amoniak, nie są łatwo dostępne w wystarczających ilościach.
Obecnie oceanograf chemiczny Jess Adkins z California Institute of Technology (Caltech) uważa, że może pomóc, wyposażając statki towarowe w reaktory zdolne do przetwarzania dwutlenku węgla (CO2) emitowanego podczas spalania paliwa w sól morską, którą, jak twierdzi, można przechowywać przez 100 000 lat.
Proces ten jest podobny do tego, który naturalnie zachodzi w oceanach. „To reakcja, której planeta doświadcza od miliardów lat” – powiedział Adkins, założyciel Calcarea, startupu zajmującego się projektowaniem i testowaniem reaktorów.
„Jeśli uda nam się przyspieszyć ten proces, będziemy mieli szansę znaleźć bezpieczną i długoterminową metodę składowania CO2” – powiedział.

Prototyp reaktora w porcie Los Angeles. Zdjęcie: Pierre Forin
Technologia symulacji naturalnej
Woda morska naturalnie pochłania około jednej trzeciej atmosferycznego CO2, przez co staje się bardziej kwaśna i rozpuszcza węglan wapnia, substancję występującą obficie w oceanie. Adkins wyjaśnia: „Węglan wapnia jest budulcem szkieletów koralowców, muszli i wszystkich innych substancji, które stanowią większość osadów na dnie oceanu”.
Węglan wapnia rozpuszcza się, a następnie reaguje z CO2 w wodzie, tworząc sole wodorowęglanowe, które zatrzymują CO2. Adkins dodał: „Obecnie w oceanie znajduje się 38 000 gigaton (38 bilionów ton) wodorowęglanu”.
Calcarea ma naśladować ten naturalny proces, kierując gazy spalinowe statku do reaktora wewnątrz kadłuba, gdzie są one energicznie mieszane z wodą morską i wapieniem – skałą składającą się głównie z węglanu wapnia i powszechnego składnika betonu. CO2 w spalinach reaguje z mieszaniną, tworząc słoną wodę, która zatrzymuje CO2 w postaci soli wodorowęglanowych. Adkins twierdzi, że dzięki pełnowymiarowemu reaktorowi zamierza wychwycić i zmagazynować około połowę emisji CO2 ze statku.
Według Adkinsa, w świecie przyrody reakcja ta trwa ponad 10 000 lat, ale w piecach Calcarea trwa zaledwie około minuty. Osiąga się to poprzez bliski kontakt CO2 i wapienia.
Adkins powiedział, że powstała solanka będzie odprowadzana do oceanu, gdzie nie stanowi zagrożenia dla życia morskiego ani dla równowagi chemicznej wody morskiej. Dodał, że firma rozważa również dodanie do systemu filtra wstępnego, który usunie inne zanieczyszczenia, które mogą rozpuścić się w wodzie, takie jak cząstki stałe i niespalone paliwo.
Po dwóch latach pracy nad projektem, w styczniu 2023 roku, wydzielił firmę z Caltech. Dołączył do trzech współzałożycieli: Melissy Gutierrez, studentki Caltech; inżyniera Pierre'a Forina; oraz profesora i geochemika Willa Berelsona z Uniwersytetu Południowej Kalifornii (USC).

Założyciele Calcarea Pierre Forin, Will Berelson, Melissa Gutierrez i Jess Adkins stoją przed prototypem reaktora o nazwie Ripple 1. Zdjęcie: Pierre Forin
Zebrali 3,5 miliona dolarów finansowania i skupili się na branży żeglugowej. „Najważniejsze jest to, że statek działa jak naturalna pompa wodna” – powiedział Adkins, zauważając, że system wymaga ciągłego ruchu wody, aby mogły zachodzić reakcje między różnymi elementami, co jest naturalnym efektem ruchu statku.
Reaktory zostaną zaprojektowane specjalnie dla statków o różnych rozmiarach, w tym dla „największych obecnie dostępnych statków”, klasy „Newcastlemax”, zdolnych do przewozu 180 000 ton ładunku. „Na jednym z tych statków zajmiemy około 4 do 5% ładunku i przewieziemy około 4000 ton wapienia. Ale tak naprawdę nie wykorzystamy tego wszystkiego” – powiedział Adkins.
Wychwytywanie dwutlenku węgla w morzu
Zanim Calcarea była gotowa do zainstalowania swojego pierwszego reaktora, konieczne było rozwiązanie kilku problemów technicznych. Na przykład, jak prawidłowo zamontować reaktor na statku w celu załadunku wapienia oraz jak zorganizować łańcuch dostaw na potrzeby transportu.
Według bieżących szacunków koszt systemu wynosi około 100 dolarów za tonę wychwyconego i wyemitowanego CO2, wliczając w to utracone dochody wynikające z konieczności zapewnienia przez statek miejsca dla reaktora zamiast dla ładunku komercyjnego.
Niektóre statki towarowe mają już na pokładzie podobny sprzęt, zwany skruberami. Są one przeznaczone do wychwytywania i uwalniania szkodliwych dla zdrowia i środowiska gazów siarkowych, ale nie CO2.
Oprócz Calcarea istnieją inne firmy oferujące technologię wychwytywania dwutlenku węgla. Na przykład brytyjska firma Seabound produkuje urządzenie, które wychwytuje od 25% do 95% emisji CO2 ze statku. Jednak wytwarza ono stałe granulki węglanu, które muszą zostać rozładowane w porcie.
Adkins uważa, że Calcarea może pomóc branży dekarbonizacyjnej w przejściu na bardziej ekologiczne paliwa, a w bardziej odległej przyszłości reaktory mogą być nawet zaprojektowane tak, aby wychwytywać wychwycony CO2 z atmosfery, zamiast składować go pod ziemią.
Ngoc Anh (według CNN)
Source: https://www.congluan.vn/cong-nghe-bien-co2-thanh-muoi-bien-giup-giam-phat-thai-nganh-hang-hai-post306728.html







