Teamet skitserer planen for industriel skala til fjernelse af kul

Når Jorden fortsætter med at varme op, så har opfordringer til dramatisk at reducere kuldioxidemissioner for at undgå katastrofale klimaændringer. Men mange eksperter siger, at selvom alle emissioner stoppede i morgen, planeten ville blive ved med at varme og havet ville fortsætte med at stige.

Et centralt spørgsmål er, at atmosfæren stadig ville være tilstoppet med 200 års værdier af menneskeligt produceret kuldioxid. "Spørgsmålet er, hvad gør vi med alt dette overskydende CO2 i atmosfæren? "sagde Noah Deich, administrerende direktør og medstifter af nonprofit Center for Carbon Removal.

En ny anvendelse af gammel teknologi kan være svaret. "Direkte luftopsamling", der fjerner gassen fra den omgivende luft, har været mulig siden 1940'erne, men - til en pris anslået i 2011 til at være så meget som $ 1, 000 pr. Ton CO2 - det har længe været anset for dyrt at være praktisk.

David Keith, Gordon McKay -professor i anvendt fysik ved Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) og professor i offentlig politik ved Harvard Kennedy School, synes det kan gøres for meget mindre. Han og hans kolleger vurderer, at deres virksomhed, Carbon Engineering, kunne fange CO2 for mellem $ 94 og $ 232 pr. ton. I journalen Joule , teamet skitserede materiale- og teknikomkostningerne ved deres system-første gang omkostningerne ved en kommerciel direkte luftfangstproces er blevet offentliggjort.

Papiret kan have store konsekvenser i hele branchen.

"Indtil nu, stort set ingen i branchen har udgivet et åbent nummer, der vil give troværdighed, at direkte luftopsamling koster mindre end $ 500 til $ 1, 000 pr. Ton, der er anslået, "Sagde Deich.

CO2 -molekyler udgør kun .04 procent af luften - det er ét ud af 2, 500 molekyler. Ikke desto mindre, "Vi har brug for enorme mængder CO2 -fjernelse og for at opnå det, vi har brug for nøjagtig økonomisk analyse og hårde tekniske data, "sagde Julio Friedmann, CEO for Carbon Wrangler LLC og seniorrådgiver hos The Global Carbon Capture and Storage Institute. "Dette papir giver den gennemsigtighed."

Keith var med til at stifte Carbon Engineering i 2009, da direkte luftfangst stadig var i udkanten af ​​industrielle klimaløsninger. Carbon Engineering's mål er at bruge direkte luftopsamling til at producere kulstofneutrale brændstoffer og omdanne kulstoffri energi til brændstoffer med høj energi til køretøjer som fly og pramme, som er svære at elektrificere.

Carbon Engineering -teamets tilgang adskiller sig fra deres få konkurrenter på området.

"Vi udvikler ikke et fundamentalt nyt produkt eller en enhedsdrift, "sagde Keith." Det er det designvalg, vi tog. Vi laver noget, der aldrig er blevet gjort før-kommerciel storfanget luftfangst-men vi gør det på grundlag af teknologi, der allerede findes. "

I Carbon Engineering -systemet, et ombygget industrielt køletårn indeholdende en flydende hydroxidopløsning fanger CO₂ og omdanner det til carbonat. Karbonatet omdannes derefter til pellets i udstyr, der oprindeligt blev skabt til at udvinde mineraler i vandbehandlingsanlæg. Endelig, kulpellets opvarmes i en ovn, der oprindeligt var designet til ristning af guld, og omdannet til ren kuldioxidgas, som kan omdannes til syntetisk brændstof.

Keiths team arbejdede direkte med kommercielle leverandører af hvert stykke genanvendt udstyr til at designe test, ingeniør ændringer, og udvikle omkostningsestimater for at tilpasse hardwaren til et kommercielt direkte luftfangstanlæg.

"I en post-Paris-aftale verden, alle har talt om kulstoffjernelse, men det meste af analysen er sekundær litteratur eller politiske perspektiver, "sagde Keith." Dette er det første papir til at estimere omkostningerne ved direkte luftopsamling baseret på et detaljeret teknisk design og omkostningsanalyse. Mens usikkerheder, selvfølgelig, forblive, det faktum, at det kan bygges ved hjælp af etablerede processer og leverandører, giver os tillid til at udvikle industrianlæg. "

Med denne omkostningsfordeling, direkte luftopsamling - især direkte luftopsamling, der kan bruges til fremstilling af syntetisk brændstof - kan se mindre eksotisk og mere attraktiv ud for investorer og politikere.

Ud over, teknologien er placeringsuafhængig, som skal tilføre sin lokkende karakter, sagde Joe Lassiter, pensioneret seniorstipendiat og senator John Heinz Professor i Management Practice in Environmental Management ved Harvard Business School.

"En kommerciel kulstofopsamlingsfacilitet kan være placeret overalt i verden, hvor vedvarende eller atomkraftig er billig, "sagde Lassiter." Dette er et eksempel på, hvordan teknik og menneskelig kløgt kan finde økonomisk gennemførlige og bæredygtige løsninger på de problemer, samfundet står over for. "

Til dato, Keith og Carbon Engineering -teamet har indsamlet omkring $ 30 millioner. Det næste trin er at skaffe midler til et anlæg, der kan levere brændstoffer til markedet, which depends on finding a renewable power supplier who wants to supply high-capacity power at a low price and incentives for low-carbon fuels.

"I hope this paper will launch 1, 000 master's students to figure out how to create an even better future using this technology, " said Friedmann.

This story is published courtesy of the Harvard Gazette, Harvard University's official newspaper. For additional university news, visit Harvard.edu.