211service.com
Gå in i en industrianläggning som suger koldioxid direkt ur luften
Koldioxidutsläppen måste minska till nästan noll till 2040 om den globala uppvärmningen i slutet av detta århundrade ska hållas till 2 °C. Men vi kan mycket väl missa det målet. En pilotanläggning startade i höstas i Squamish, British Columbia, testar en reservplan: att suga koldioxid direkt ur luften.
Att fånga upp omgivande koldioxid är en svår uppgift eftersom växthusgasen, trots alla besvär det orsakar, bara utgör 0,04 procent av luften vi andas. Squamish-växten kan fånga upp ett ton koldioxid om dagen. En betydande minskning av atmosfärens koldioxidnivåer skulle kräva tusentals mycket större anläggningar, som var och en suger miljontals ton kol per år ur luften.
Carbon Engineering VD Adrian Corless
Anläggningen är skapad av Calgary-baserade Carbon Engineering och dess grundare, Harvard University fysiker David Keith. Medan vissa forskare har uppskattat att direkt luftinfångning skulle kosta $400 till $1 000 per ton koldioxid, räknar Keith att stora anläggningar skulle kunna göra det för cirka $100 per ton.
Vi har tagit befintliga delar av industriell utrustning och funderat på nya kemier för att gå igenom dem, säger Adrian Corless, Carbon Engineerings VD. Företaget fångar upp koldioxid i ett omarbetat kyltorn som flyter med en alkalilösning som reagerar med sur koldioxid. Det ger lösta kolmolekyler som sedan omvandlas till pellets i utrustning som skapats för att utvinna mineraler i vattenreningsverk. Och anläggningen kan förvandla dessa fasta karbonater till ren koldioxidgas för försäljning genom att värma dem i en modifierad cementugn.
I maj stängde företaget på 8 miljoner dollar i ny finansiering i kanadensiska dollar (6,2 miljoner dollar i amerikanska dollar) från investerare inklusive Bill Gates. Keith hoppas också kunna börja vinna över skeptiker. De flesta i energiexpertutrymmet tycker att luftfångst inte är särskilt trovärdigt, säger han. Det kommer inte att finnas incitament och finansiering på ett seriöst sätt för dessa tekniker om inte folk tror att de faktiskt fungerar.
Koldioxid fångas i anläggningens gas-vätskekontaktor, som i huvudsak är ett återanvänt kyltorn. En alkalisk lösning i kontaktorn reagerar med sur koldioxid i luften för att berika infångningslösningen med kaliumkarbonat.
Kontaktorn innehåller 80 kubikmeter plastförpackning vars tredimensionella bikakestruktur erbjuder 16 800 kvadratmeter yta. Inställningen tar bort 75 till 80 procent av koldioxiden i luften.
Kontaktorn innehåller 80 kubikmeter plastförpackning vars tredimensionella bikakestruktur erbjuder 16 800 kvadratmeter yta. Inställningen tar bort 75 till 80 procent av koldioxiden i luften.
Vänster: Infångningsvätskan, nu rik på koldioxid från luften, cirkulerar till en 13 meter hög reaktor. Höger: Kalciumhydroxid tillsätts till infångningsvätskan precis innan den kommer in i reaktorn, vilket gör att två produkter skapas inuti. Den ena är fast kalciumkarbonat som innehåller det infångade atmosfäriska kolet. Den andra, kaliumhydroxid, strömmar tillbaka till luftkontaktorn för att fånga upp mer koldioxid.
Vänster: Infångningsvätskan, nu rik på koldioxid från luften, cirkulerar till en 13 meter hög reaktor. Höger: Kalciumhydroxid tillsätts till infångningsvätskan precis innan den kommer in i reaktorn, vilket gör att två produkter skapas inuti. Den ena är fast kalciumkarbonat som innehåller det infångade atmosfäriska kolet. Den andra, kaliumhydroxid, strömmar tillbaka till luftkontaktorn för att fånga upp mer koldioxid.
När vätskan rör sig upp genom reaktorn sprids växande pellets av kalciumkarbonat ut i en gradient, med de minsta pellets i toppen. Pellets kan avlägsnas via dessa provportar och analyseras för att optimera processen.
De tyngsta pelletsen lägger sig i botten av reaktorn och avlägsnas periodiskt, tvättas för att avlägsna fina kristaller och fånga upp vätska och torkas. Den färdiga produkten är fasta korn av kalciumkarbonat som liknar en fin couscous.
Att kontrollera bildningen av kalciumkarbonatkristaller är avgörande. Fina kristaller fungerar som frön för framtida pellets, vilket säkerställer processens hållbarhet. För många fina kristaller producerar dock ett kaustikt slam som är svårt att bearbeta.
Att kontrollera bildningen av kalciumkarbonatkristaller är avgörande. Fina kristaller fungerar som frön till framtida pellets, vilket säkerställer processens hållbarhet. För många fina kristaller producerar dock ett kaustikt slam som är svårt att bearbeta.
Torkade pellets matas in i brännaren, där ett 900 °C inferno av naturgas som brinner i rent syre rostar en rullande massa av kalciumoxid. Kalciumkarbonatpellets bryts spontant ned, producerar mer kalciumoxid och frigör koldioxidgas.
Kalciumoxid blandad med vatten regenererar kalciumhydroxid för användning i pelletsreaktorn.
Kalciumoxid blandad med vatten regenererar kalciumhydroxid för användning i pelletsreaktorn.
Nästa steg på Squamish: att förvandla infångad koldioxid (nu ventilerad tillbaka till luften) till ett koldioxidsnålt transportbränsle. Genom att reagera koldioxid med väte planerar Carbon Engineering att syntetisera ett bränsle med mindre än en tredjedel av kolhalten i konventionell bensin. Corless uppskattar att bränslena kommer att kosta $4 till $6 per gallon, men han förväntar sig att få en premie på platser som Kalifornien och Europeiska unionen, där mandat kräver att bränsleleverantörer minskar sin kolhalt årligen. I slutändan, säger Corless, kan bränsle från luftfångst visa sig vara avgörande för att bryta beroendet av fossila bränslen överallt.