Новый способ очистки воздуха обещает спасение планеты при значительно более низкой цене

Холодная энергия для чистого воздуха

Исследователи из Технологического института Джорджии (Georgia Tech) в сотрудничестве с коллегами из Национальной лаборатории Ок-Ридж в США и университетов Южной Кореи предложили инновационный подход к прямому улавливанию углекислого газа из воздуха. Их технология DAC (Direct Air Capture) интегрируется с процессом регазификации сжиженного природного газа (LNG). LNG – это природный газ, охлажденный до жидкого состояния для транспортировки, который перед использованием нужно снова превратить в газ. Этот процесс генерирует чрезвычайно низкие температуры, которые можно повторно использовать для эффективного улавливания CO₂, пишет 24 Канал со ссылкой на Energy & Environmental Science.

Смотрите также Ученые выяснили точный момент, когда люди начали менять климат

Новый метод предусматривает применение этой холодной энергии для охлаждения воздуха до почти криогенных температур (около -78 градусов по Цельсию). В таких условиях водяной пар из воздуха конденсируется, что создает идеальные условия для работы специальных материалов – физисорбентов.

Физисорбенты – это пористые твердые вещества, которые впитывают газы, в отличие от химических сорбентов на основе аминов, которые обычно используются в DAC, но имеют ограниченную емкость и требуют значительных энергетических затрат.

Физисорбенты же работают быстрее, имеют более долгий срок службы и лучше справляются с улавливанием CO₂ в холодной сухой среде.

Экономическая модель, разработанная командой, показывает, что использование холодной энергии LNG может снизить стоимость улавливания одной тонны CO₂ до примерно 70 долларов. Это значительно дешевле по сравнению с традиционными методами DAC, где цена часто превышает 200 долларов за тонну.

В качестве материалов для улавливания ученые протестировали Zeolite 13X – недорогой и прочный материал, используемый для очистки воды, и CALF-20 – металлорганическую структуру, известную своей стабильностью. Оба материала продемонстрировали втрое большие масштабы улавливания в холодных условиях, чем аминовые сорбенты при обычных температурах.

Этот подход также решает проблему географического размещения систем DAC. Традиционные технологии лучше работают в сухих и прохладных регионах, но использование LNG-инфраструктуры позволяет разворачивать системы даже во влажных прибрежных зонах. По оценкам исследователей, использование только части холодной энергии с терминалов LNG в мире может помочь улавливать более 100 миллионов тонн CO₂ ежегодно до 2050 года.

Следующим шагом для команды является совершенствование материалов и конструкции систем для обеспечения их эффективности на больших масштабах. Этот метод открывает новые перспективы для использования уже имеющейся инфраструктуры для уменьшения углеродного следа и достижения целей нулевых выбросов.