För ett år sedan skärpte Internationella sjöfartsorganisationen – FN:s organ som styr sjöfarten – utsläppsmålen för sjöfartsnäringen, vilket gjorde den i linje med andra sektorer som strävar efter nettonollutsläpp till 2050. Men utsläppssnåla bränslen som metanol, väte och ammoniak är inte lättillgängliga i tillräckliga mängder.
För närvarande tror kemioceanografen Jess Adkins från California Institute of Technology (Caltech) att han kan hjälpa till genom att utrusta lastfartyg med reaktorer som kan omvandla koldioxid (CO2) som släpps ut från bränsleförbränning till havssalt, vilket han säger kan lagras i 100 000 år.
Den här processen liknar det som har hänt naturligt i haven. ”Det här är den reaktion som planeten har upplevt i miljarder år”, säger Adkins, grundare av Calcarea, ett startupföretag som designar och testar reaktorer.
"Om vi kan påskynda den här processen har vi en chans att hitta en säker och långsiktig metod för att lagra koldioxid", sa han.

En prototypreaktor i Los Angeles hamn. Foto: Pierre Forin
Naturlig simuleringsteknik
Havsvatten absorberar naturligt ungefär en tredjedel av den atmosfäriska koldioxiden, vilket gör den surare och löser upp kalciumkarbonat, ett ämne som finns rikligt i havet. Adkins förklarar: "Kalciumkarbonat är byggstenen i korallskelett, snäckor och allt annat som utgör det mesta av sedimentet på havsbotten."
Kalciumkarbonat löses upp och reagerar sedan med CO2 i vattnet för att bilda bikarbonatsalter, som fångar upp CO2. Adkins tillade: "Det finns för närvarande 38 000 gigaton (38 biljoner ton) bikarbonat i havet."
Calcarea strävar efter att efterlikna denna naturliga process genom att kanalisera fartygets avgaser till en reaktor inuti skrovet, där gaserna kraftigt blandas med havsvatten och kalksten – en bergart som huvudsakligen består av kalciumkarbonat och en vanlig komponent i betong. Koldioxiden i avgaserna reagerar med blandningen och skapar saltvatten som fångar koldioxiden i form av bikarbonatsalter. Adkins säger att han med en fullskalig reaktor strävar efter att fånga och lagra ungefär hälften av fartygets koldioxidutsläpp.
Enligt Adkins tar reaktionen mer än 10 000 år i naturen , men i Calcareas ugnar tar det bara ungefär en minut. Detta uppnås genom att bringa CO2 och kalksten i nära kontakt.
Adkins sa att den resulterande saltlösningen skulle släppas ut i havet, där den inte utgör något hot mot marint liv eller havsvattnets kemiska balans. Han tillade att företaget också överväger att lägga till ett förfilter i systemet för att avlägsna andra föroreningar som kan lösas upp i vattnet, såsom partiklar och oförbränt bränsle.
Efter två års arbete med projektet, i januari 2023, avknoppade han företaget från Caltech. Han anslöt sig till tre av grundarna: Melissa Gutierrez, en Caltech-student; ingenjören Pierre Forin; och professorn och geokemisten Will Berelson vid University of Southern California (USC).

Calcarea-grundarna Pierre Forin, Will Berelson, Melissa Gutierrez och Jess Adkins står framför prototypreaktorn som heter Ripple 1. Foto: Pierre Forin
De samlade in 3,5 miljoner dollar i finansiering och fokuserade på sjöfartsindustrin. "Det fantastiska är att fartyget är en naturlig vattenpump", sa Adkins och noterade att systemet kräver att vatten ständigt rör sig för att reaktioner mellan olika element ska kunna ske, något som naturligt tillhandahålls av fartygets rörelse.
Reaktorerna kommer att specialdesignas för olika fartygsstorlekar, inklusive "de största fartygen som finns tillgängliga för närvarande", "Newcastlemax"-klassen, som kan bära 180 000 ton last. "På ett av dessa fartyg kommer vi att uppta cirka 4 till 5 % av nyttolasten och bära cirka 4 000 ton kalksten. Men vi kommer faktiskt inte att använda allt det", sa Adkins.
Koldioxidinsamling till sjöss
Innan Calcarea var redo att installera sin första reaktor återstod flera tekniska utmaningar att lösa. Till exempel hur man korrekt monterar reaktorn på fartyget för kalkstenslastning och hur man etablerar leveranskedjan för transport.
Nuvarande uppskattningar tyder på att systemet kostar cirka 100 dollar per ton koldioxid som infångas och släpps ut, inklusive förlorade intäkter från att fartyget måste ge plats åt reaktorn istället för kommersiell last.
Vissa lastfartyg har redan liknande utrustning ombord, så kallade skrubbrar. Dessa är utformade för att fånga och släppa ut svavelgaser som är skadliga för hälsa och miljö, men inte koldioxid.
Förutom Calcarea finns det andra företag med koldioxidavskiljningsteknik. Till exempel producerar ett brittiskt företag som heter Seabound en anordning som fångar upp mellan 25 % och 95 % av ett fartygs koldioxidutsläpp. De producerar dock fasta karbonatstenar som måste lossas i hamn.
Adkins tror att Calcarea skulle kunna hjälpa avkarboniseringsindustrin att övergå till grönare bränslen, och i en mer avlägsen framtid skulle reaktorer till och med kunna utformas för att låsa ut infångad koldioxid från atmosfären, snarare än att lagra den under jord.
Ngoc Anh (enligt CNN)
[annons_2]
Källa: https://www.congluan.vn/cong-nghe-bien-co2-thanh-muoi-bien-giup-giam-phat-thai-nganh-hang-hai-post306728.html







