CO2 -mangel - hvorfor kan vi ikke bare trække kuldioxid ud af luften?

Flere mennesker end nogensinde er helt klar over, at stigende niveauer af kuldioxid (CO₂) i atmosfæren fremskynder klimaændringer og global opvarmning. Og alligevel har fødevareproducenter udsendt stærke advarsler om, at de næsten er løbet tør for gas, som bruges i mange produkter fra øl til crumpets. Det oplagte spørgsmål er:hvorfor kan vi ikke bare fange overskydende CO₂ fra atmosfæren og bruge det?

Det er faktisk muligt at tage CO₂ fra atmosfæren ved hjælp af en proces kendt som direkte luftopsamling. Ja, der er en række virksomheder over hele verden, herunder en i Schweiz og en anden i Canada, der allerede kan udføre denne proces. I teorien, det kan gøre et problem til en værdifuld ressource, især i udviklingslande med lidt anden naturlig rigdom.

Problemet er omkostningerne. Mens mængden af ​​CO₂ i luften skader klimaet, relativt set er der så få CO₂ -molekyler i luften, at det er meget dyrt at suge dem ud. Men der kan være andre løsninger, der kan hjælpe med at reducere CO2 -emissioner og give en ny kilde til CO₂ til industrien.

Det hele handler om koncentration og energiforbrug. Mængden af ​​CO₂ i luften (som for det meste består af nitrogen og ilt) er omkring 400 dele pr. Million eller 0,04%. Hvis vi skulle repræsentere en prøve af molekyler fra luften som en pose med 5, 000 bolde, kun to af dem ville være CO₂. Det ville være meget svært at trække dem ud af posen.

Vi kan fange CO₂ ved hjælp af det, der er kendt som et sorbentmateriale, der enten interagerer fysisk eller bindes med gassen på et molekylært niveau. For at fange en levedygtig mængde CO₂ fra luften, vi skulle komprimere enorme mængder for at passere det gennem sorbenten, noget, der ville kræve meget energi.

Udstødningen af ​​kraftværker er en mere koncentreret kilde til CO₂ (og en ansvarlig for så meget af vores samlede CO2 -udledning). Carbon XPRIZE, en konkurrence for at tilskynde til udvikling af kulstofopsamlings- og udnyttelsesteknologi, har identificeret ti finalister, der fokuserer på at fange CO₂ fra kraftværker frem for atmosfæren.

Selvom den typiske CO₂ -koncentration på omkring 10% (600 bolde ud af de 5, 000) i kraftværksudstødning er meget større end luftens, opsamling af CO₂ ville stadig være en dyr måde at rense gassen ved hjælp af nuværende teknologier. Du skal også fjerne vanddampen i udstødningen, hvilket ville kræve mere energi.

Bedre kilder

Efterhånden som det bliver vigtigere at reducere koncentrationen af ​​CO₂ i atmosfæren, eller hvis du havde brug for at producere gassen fjerntliggende steder med store vedvarende energikilder, direkte luftopsamling kan blive en levedygtig teknologi. Men i øjeblikket er der CO₂ -kilder, der er mere koncentrerede og så billigere at udnytte.

For eksempel, destillerier og bryggerier producerer gassen som affaldsprodukt med høj renhed (over 99,5%), når alt vand er fjernet. Cement virker, stålværker og andre procesindustrier har også relativt høje CO₂ -koncentrationer. At bygge mindre anlæg, der bare fanger CO₂ fra individuelle fabrikker og anlæg, ville være en billigere måde at skabe en ny kilde til gassen på. De kan også vise sig at være en god investering på anlæg, der har brug for deres egen forsyning af CO₂ til at udføre deres processer.

Den nuværende CO₂ -mangel påvirker hovedsageligt fødevare- og drikkevareindustrien. Men vi begynder også at se et større skub til at bruge CO₂ i andre industrier som en måde at skabe et marked for et stof, der ellers er et affaldsprodukt, der bidrager til farlige klimaændringer. Du kan nu købe kemikalier og byggematerialer, der startede livet som CO₂ -molekyler i stedet for fossile brændstoffer, for eksempel, herunder mineralaggregater, der rent faktisk fanger mere kulstof, end der bruges til at producere dem.

Efterhånden som flere af disse CO₂ -udnyttelsesteknologier dukker op, efterspørgslen efter gassen vil stige, og det vil også behovet for mere lokaliseret produktion. Fremtiden handler om at gøre et affald til en vare.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.