Indfanget CO2 kunne lagre energi fra solpaneler og vindmøller

Da 70 procent af den globale efterspørgsel efter energi dækkes ved at brænde fossile brændstoffer som kul og naturgas, det er ikke overraskende, at vi pumper enorme mængder klimavarslende kuldioxid i atmosfæren-en forbløffende 35,8 milliarder tons (32,5 milliarder tons) i 2017, ifølge Det Internationale Energiagentur.

Men selv med rene energikilder som vind og solenergi stiger hurtigt på tværs af planeten, vi kommer sandsynligvis også til at bruge fossile brændstoffer også i en overskuelig fremtid. Derfor er mange på udkig efter kulstofopsamlingsteknologi til kraftværker som en måde at reducere emissioner. Petra Nova -kraftværket nær Houston, i øjeblikket verdens største kulstofopsamlingsanlæg efter forbrænding, beholdt mere end 1 million tons (907, 000 tons) kulstof fra at gå i atmosfæren i de første ni måneder efter, at det blev online i januar 2017.

Brug af det kulstof, vi fanger

Men det fører til et andet spørgsmål. Hvad gør vi med al den kuldioxid? At gemme det under jorden er en mulighed. Men i en artikel, der blev offentliggjort den 29. marts, 2018 i det videnskabelige tidsskrift Joule, en gruppe canadiske og amerikanske forskere beskriver en endnu mere spændende løsning. Indfanget CO2 kan omdannes til andre molekyler for at skabe brændstoffer til lagring af energi genereret af vindmøller eller solpaneler, samt at levere råvarer til fremstilling af plast og andre produkter.

"Betragt dette som en form for kunstig fotosyntese, "Phil De Luna, en doktorand i Materials Science Engineering ved University of Toronto og en af ​​artiklens forfattere, forklarer. "Planter tager CO2 og sollys og vand og laver sukker og andre ting, de skal leve. Vi tager energi og CO2 og omdanner det til ting, vi kan bruge."

Ifølge De Luna, konvertering af overskydende CO2 til brændstof som lagringsmedium ville løse et af vedvarende energis problemer mellem hinanden - det vil sige, faldet i output, der opstår, når solen går bag skyerne, eller vinden holder op med at blæse. Og som en væske, det ville også være lettere at transportere end energi lagret i tunge, omfangsrige batterier.

Når det kommer til vedvarende energi, "Der er et stort hul i lageret lige nu, og denne CO2 giver en løsning, "Siger De Luna.

Indfanget CO2 kan også bruges til fremstilling af råmaterialer såsom ethylen, et kemisk råstof, der stammer fra olie og naturgas, der er udgangspunktet for plast (som denne primer fra Pennsylvania State University beskriver). Det ville ikke kun gemme kulstoffet, men også bidrage til at reducere efterspørgslen efter olie og gas. Processen kan endda give en løsning på det voksende miljøproblem med plastforurening, hvoraf mange gør sin vej ind i verdenshavene. Plast kunne genbruges mere effektivt ved at brænde det, fange CO2 og bruge det til at lave ny plastik. "Nu, du har en lukket sløjfe, der kan reducere plastaffald, "De Luna forklarer.

Direkte ekstraktion fra atmosfæren

Selvom elproduktionen gradvist skifter til vedvarende kilder, der vil stadig være masser af CO2 -emissioner at indsamle fra andre industrielle kilder, såsom stålværker og cementfremstillingsanlæg, Siger De Luna. Ultimativt, vi kan se store CO2-fabrikker, der udvinder kulstof direkte fra atmosfæren. (Climeworks, et schweizisk firma, allerede er banebrydende inden for sådan teknologi).

"I den store vision, vi havde slet ikke brug for at udvinde fossile brændstoffer fra jorden, "De Luna sagde." Du kan lave produkter ud af CO2 taget fra atmosfæren. "

Selvom de nuværende teknologier til CO2 -konvertering stadig er i deres relative barndom, De Luna og hans kolleger forventer at se store gennembrud i de kommende årtier. Elektrokemisk omdannelse af CO2 er tættest på kommercialisering, bemærker de i artiklen. Halvtreds år eller mere, CO2 kan omdannes ved hjælp af molekylære maskiner eller nanoteknologi.

"Dette er stadig teknologi til fremtiden, "Oleksandr Bushuyev, en anden medforfatter og en postdoktor ved University of Toronto, bemærket i en pressemeddelelse. "Men det er teoretisk muligt og gennemførligt, og vi er begejstrede for dens omfang og implementering. Hvis vi fortsætter med at arbejde på dette, det er et spørgsmål om tid, før vi har kraftværker, hvor der udledes CO2, fanget, og konverterede. "

De Luna og hans kolleger ved University of Toronto's Sargent Group er blandt semifinalisterne til Carbon XPrize, en global konkurrence på 20 millioner dollars om at udvikle banebrydende teknologier til at omdanne CO2 -emissioner til værdifulde produkter såsom brændstoffer, byggematerialer og genstande til daglig brug.