Rozwój cywilizacji oparty na paliwach kopalnych doprowadził do punktu, w którym ograniczenie emisji dwutlenku węgla (CO2) do atmosfery nie wystarczy, aby zapobiec zmianom klimatycznym. Potrzebny jest wychwyt i trwałe wiązanie emitowanego, jak również obecnego w atmosferze CO2. Wychwyt i składowanie CO2 zwane sekwestracją (Carbon Capture and Storage – CCS) jest stosowaną aktualnie metodą ograniczania emisji dwutlenku węgla. Wychwycony gaz zatłaczany jest do podziemnych zbiorników zbudowanych z porowatych skał osadowych otoczonych warstwami skał nieprzepuszczalnych, uniemożliwiając jego powrót do atmosfery. Podobnym lecz w swojej naturze bardziej korzystnym sposobem wykorzystania CO2 jest jego zatłaczanie pod wysokim ciśnieniem do pokładów skał roponośnych, gdzie wypycha uwięzioną w skałach ropę naftową zajmując jej miejsce. Uzyskuje się tym samym wspomaganie wydobycia ropy naftowej.

Znane są również technologie wykorzystania wychwyconego dwutlenku węgla do produkcji bezemisyjnych paliw ciekłych i gazowych, np. koncepcja „Power to Gas” prezentowana niedawno w aktualnościach. Trzeba jednak mieć na uwadze, że produkcja paliw nie jest metodą całkowitej eliminacji CO2 z atmosfery, ponieważ po spaleniu, CO2 jest ponownie uwalniane. Technologie te tworzą jednak obieg zamknięty (cyrkularny), to znaczy CO2 krąży w obiegu zamkniętym i nie ma potrzeby sięgania po zasoby paliw kopalnych, co pozwala na ograniczenie ich wykorzystania.

Wysoce pożądaną metodą usuwania CO2 jest jednak bezpośrednia konwersja CO2 do pierwiastkowego węgla. Australijscy naukowcy opracowali sprytny i bardzo wydajny sposób wychwytywania dwutlenku węgla i przekształcania go w węgiel pierwiastkowy. Proces polega na przepuszczaniu gazowego CO2 przez kolumnę wypełnioną ciekłym metalem (stopem, którego składnikiem jest gal) w temperaturze 100-120°C i pod ciśnieniem atmosferycznym. Przepływając przez ciekły metal, w wyniku bardzo szybkiej reakcji, CO2 rozpada się tworząc płatki stałego węgla. Wytworzony węgiel może być wykorzystany jako wartościowy produkt (surowiec) albo być składowany pod ziemią.

Autorzy technologii twierdzą, że niezwykła szybkość reakcji powoduje, iż technologia ma potencjał komercyjny. Choć niewiele szczegółów zostało zdradzonych, np. sposób regeneracji powstającego tlenku galu, to należy mieć nadzieję, że przedstawiona technologia przyczyni się do rozwiązania problemu dekarbonizacji, z którym obecnie się zmagamy.

 

Poniżej materiał wideo ilustrujący ten proces.

 



Autor: Tomasz Radko
Zakład Gospodarki o Obiegu Zamkniętym
Kontakt: tradko@ichpw.pl  |  tel. 32 6216 752