Рік тому Міжнародна морська організація – агентство Організації Об’єднаних Націй, яке регулює судноплавство – посилила цільові показники викидів для судноплавної галузі, привівши її у відповідність до інших секторів, які прагнуть досягти нульових викидів до 2050 року. Але паливо з низьким рівнем викидів, таке як метанол, водень та аміак, недоступне в достатніх кількостях.
Наразі хімічний океанограф Джесс Адкінс з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) вважає, що може допомогти, оснастивши вантажні судна реакторами, здатними перетворювати вуглекислий газ (CO2), що виділяється в результаті спалювання палива, на морську сіль, яку, за його словами, можна зберігати протягом 100 000 років.
Цей процес схожий на те, що відбувається природним чином в океанах. «Це реакція, яку планета переживає вже мільярди років», — сказав Адкінс, засновник Calcarea, стартапу, який проектує та тестує реактори.
«Якщо ми зможемо пришвидшити цей процес, у нас буде шанс знайти безпечний та довгостроковий метод зберігання CO2», – сказав він.
Прототип реактора в порту Лос-Анджелеса. Фото: П'єр Форін
Технологія природного моделювання
Морська вода природним чином поглинає близько третини атмосферного CO2, роблячи його більш кислим і розчиняючи карбонат кальцію, речовину, якої багато в океані. Адкінс пояснює: «Карбонат кальцію є будівельним блоком коралових скелетів, мушель та всіх інших речей, що складають більшу частину осаду на океанському дні».
Карбонат кальцію розчиняється, а потім реагує з CO2 у воді, утворюючи бікарбонатні солі, які захоплюють CO2. Адкінс додав: «Наразі в океані міститься 38 000 гігатонн (38 трильйонів тонн) бікарбонату».
Calcarea прагне імітувати цей природний процес, направляючи вихлопні гази корабля до реактора всередині корпусу, де гази енергійно змішуються з морською водою та вапняком — породою, що складається переважно з карбонату кальцію та є поширеним компонентом бетону. CO2 у вихлопних газах реагує із сумішшю, створюючи солону воду, яка захоплює CO2 у формі бікарбонатних солей. Адкінс каже, що за допомогою повномасштабного реактора він прагне вловлювати та зберігати близько половини викидів CO2 корабля.
За словами Адкінса, у природному світі реакція триває понад 10 000 років, але в печах Калькареї вона триває лише близько хвилини. Це досягається шляхом тісного контакту CO2 та вапняку.
Адкінс сказав, що отриманий розсіл буде скидатися в океан, де він не становить загрози для морського життя чи хімічного балансу морської води. Він додав, що компанія також розглядає можливість додавання попереднього фільтра до системи для видалення інших забруднювачів, які можуть розчинятися у воді, таких як частинки та незгоріле паливо.
Після двох років роботи над проєктом, у січні 2023 року він виділив компанію зі складу Каліфорнійського технологічного інституту. Він приєднався до трьох співзасновників: Мелісси Гутьєррес, студентки Каліфорнійського технологічного інституту; інженера П'єра Форіна; та професора і геохіміка Вілла Берельсона з Університету Південної Каліфорнії (USC).
Засновники Calcarea П'єр Форін, Вілл Берельсон, Мелісса Гутьєррес та Джесс Адкінс стоять перед прототипом реактора під назвою Ripple 1. Фото: П'єр Форін
Вони залучили 3,5 мільйона доларів фінансування та зосередилися на судноплавній галузі. «Чудово те, що корабель є природним водяним насосом», – сказав Адкінс, зазначивши, що система потребує постійного руху води для проведення реакцій між різними елементами, що природним чином забезпечується рухом корабля.
Реактори будуть спеціально розроблені для суден різних розмірів, включаючи «найбільші судна, що зараз доступні», класу «Newcastlemax», здатні перевозити 180 000 тонн вантажу. «На одному з цих суден ми займемо приблизно від 4 до 5% корисного навантаження та перевеземо близько 4000 тонн вапняку. Але насправді ми не будемо використовувати все це», – сказав Адкінс.
Захоплення вуглецю в морі
Перш ніж Calcarea була готова встановити свій перший реактор, залишалося вирішити кілька технічних проблем. Наприклад, як правильно встановити реактор на судні для завантаження вапняку та як налагодити ланцюг поставок для транспортування.
Поточні оцінки показують, що система коштує близько 100 доларів за тонну вловленого та викинутого CO2, включаючи втрату доходу через те, що судну доводиться звільняти місце для реактора замість комерційного вантажу.
Деякі вантажні судна вже мають на борту подібне обладнання, яке називається скруберами. Вони призначені для вловлювання та вивільнення сірчистих газів, шкідливих для здоров'я та навколишнього середовища, але не CO2.
Окрім Calcarea, є й інші компанії з технологією уловлювання вуглецю. Наприклад, британська компанія під назвою Seabound виробляє пристрій, який уловлює від 25% до 95% викидів CO2 судна. Однак він виробляє тверді карбонатні гальки, які необхідно розвантажувати в порту.
Адкінс вважає, що Calcarea може допомогти галузі декарбонізації перейти на більш екологічні види палива, а в більш віддаленому майбутньому реактори можуть бути навіть спроектовані таким чином, щоб блокувати захоплений CO2 в атмосфері, а не зберігати його під землею.
Нгок Ань (за даними CNN)
Джерело: https://www.congluan.vn/cong-nghe-bien-co2-thanh-muoi-bien-giup-giam-phat-thai-nganh-hang-hai-post306728.html
