Ekspert:Brug af kulstof er nøglen til at dekarbonisere økonomi

Rice Universitys kulstofmaterialeekspert Matteo Pasquali er tilgængelig for at diskutere måder at reducere kuldioxidemissionerne på og hurtigt dekarbonisere den globale økonomi.

I stedet for at brænde olie og gas, Pasquali siger, kulbrintemolekyler kunne opdeles i brint og fast kulstof. Brinten kunne derefter bruges som et rent brændende brændstof, der ikke producerer kuldioxid, mens det faste kulstof kan blive en billig og rigelig kilde til højtydende materialer, der bruges af en lang række industrier.

"Hvert år, vi trækker mere end 10 milliarder tons kulstof fra jorden i form af olie, kul og naturgas, " sagde Pasquali, en kemiingeniør, kemiker og materialeforsker, der leder Carbon Hub. "Denne aktivitet tegner sig for 7% af den globale økonomi, og vi har brug for alle mulige kilder til brint. Vi kan blive ved med at producere de kulbrinter, så længe vi ikke brænder dem."

Carbon Hub er et ambitiøst forskningsinitiativ for klimaændringer baseret på Rice. Det er rettet mod at bruge kulbrinter som råmateriale til at producere ren brintenergi og faste kulstofprodukter, der kan bruges i stedet for materialer med store kulstofaftryk.

I et opinionspapir offentliggjort online i denne uge i Proceedings of the National Academy of Sciences , Pasquali og Carl Mesters, pensioneret chefforsker for kemi og katalyse hos Shell, diskutere, hvordan man går fra at brænde kulbrinter til at spalte dem.

Pasquali sagde, at teknologien allerede eksisterer til både at spalte kulbrinter og lave faste kulstofmaterialer til bred industrianvendelse. Han har studeret kulstof nanorør i næsten to årtier og været banebrydende for metoder til at spinde nanomaterialerne til sybare, trådagtige fibre, der leder elektricitet såvel som kobber.

"Kunden er der, " sagde Pasquali. "Vi kan lave nanorørfibre og kompositter, der klarer sig bedre end metaller, men vi er nødt til at skalere fremstillingsprocesser effektivt, så disse materialer kan konkurrere med metaller på prisen. Hvis højtydende kulstofmaterialer var rigeligt nok til at konkurrere med metaller med hensyn til pris, markedskræfterne ville tage over, og vi kunne fjerne metaller, som i dag kræver 12 % af vores årlige globale energibudget at udvinde, bearbejde og forfine."

I PNAS-avisen, Pasquali og Mesters siger, at overgangen til en verden, hvor kulbrinter spaltes i stedet for forbrænding, "vil generere en robust vækst i produktionsjob, hvoraf de fleste vil forblive på lokalt niveau, hvor olie og gas allerede er etableret." De siger, at ingen enkelt regering eller koalition af regeringer kan skabe overgangen. I stedet, de hævder virksomhedsledere, filantroper, embedsmænd, videnskabsmænd og andre har incitamenter til at skabe overgangen og bør arbejde sammen for at få det til at ske.

"Vi er i en position, der ligner solenergi for et par årtier siden:Vi ved, at vi kan levere ydeevne, men produktion og skalering skal forbedres for at reducere omkostningerne, " sagde Pasquali. "Vi skal nå dertil hurtigere end solenergien gjorde."

Carbon Hub blev lanceret i december 2019 med en forpligtelse på $10 millioner fra Shell og støtte fra Prysmian Group og Mitsubishi Corp. (Americas). Det samarbejder med industripartnere om at finansiere og lede grundlæggende videnskab og teknik til teknologier, der spalter kulbrinter for at lave både ren brintenergi og værdifulde kulstofmaterialer.