Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Учёные нашли неожиданный способ втрое удешевить удаление CO₂ из воздуха — помогут терминалы СПГ и уголь
08.07.2025 [15:59],
Геннадий Детинич
Исследователи из США совместно с коллегами из Южной Кореи разработали менее затратный способ удаления углекислого газа из атмосферы. Традиционные системы прямого захвата CO₂ из воздуха неэффективны в тёплом и влажном климате, что препятствует повсеместному размещению таких установок. Новая разработка кардинально меняет подход, позволяя одинаково эффективно удалять углекислый газ практически в любом климате и в три раза дешевле, чем это возможно сегодня. 
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews Не секрет, что системы прямого улавливания углекислого газа из воздуха обходятся очень дорого, устанавливая цену за каждую извлечённую тонну CO₂ от $200 и выше. При этом они эффективны в сухом и прохладном климате, поскольку плохо справляются с влагой в воздухе — это быстро выводит из строя химические абсорбирующие материалы, что повышает эксплуатационные расходы. Для тёплого и даже умеренного климата такое решение совершенно не подходит, если специально не охлаждать и не осушать воздух — а это ещё сильнее увеличивает стоимость извлечения CO₂ из атмосферы. Учёные с факультета химической и биомолекулярной инженерии Технологического института Джорджии (ChBE) совместно с исследователями из Национального университета Чонбук (Jeonbuk National University) и Национального университета Чоннам (Chonnam National University) в Южной Корее предложили использовать бесплатный источник охлаждения воздуха перед извлечением углекислого газа. Охлаждение до криогенных температур заставляет воду в воздухе конденсироваться и выпадать в осадок до начала работы абсорбентов. Чтобы не тратить энергию на охлаждение, можно использовать терминалы по регазификации сжиженного природного газа (СПГ) — благо такие объекты уже широко распространены по всему миру, и их количество продолжает расти. Сжиженный газ обычно нагревают, подавая на него сравнительно тёплую морскую воду. Сегодня охлаждённая вода просто сбрасывается обратно в море, но её можно использовать для осушения воздуха в системах прямого улавливания CO₂. Все процессы происходят при температуре -78 °C. Однако самое важное заключается в том, что при таких условиях можно отказаться от ценных и капризных химических абсорбентов в пользу физических, наиболее известным из которых является активированный уголь. Предложенный метод способен снизить стоимость извлечения одной тонны CO₂ до $70. Эксперименты показали, что в предложенной схеме наиболее эффективными физическими абсорбентами оказались цеолит 13X и CALF-20 — оба производятся в промышленных масштабах и достаточно недороги для массового применения в установках по улавливанию CO₂. «Системы регазификации СПГ в настоящее время являются неисчерпаемым источником низкотемпературной энергии, а терминалы, работающие в крупных масштабах, расположены в прибрежных районах по всему миру, — отмечают учёные. — Используя даже часть их низкотемпературной энергии, мы к 2050 году потенциально сможем улавливать более 100 миллионов тонн CO₂ в год». Европа построила первый в мире танкер для захоронения CO₂ на дне моря
14.05.2025 [11:31],
Геннадий Детинич
Европа первой в мире шагнула в новую область борьбы с изменением климата. Сегодня на верфи Royal Niestern Sander на севере Нидерландов будет спущен на воду первый в мире танкер для морской транспортировки сжиженного углекислого газа. Судно сможет ежегодно перевозить до 400 тыс. тонн сжиженного CO₂. Газ будет закачиваться в выработанное нефтяное месторождение в Северном море. Это станет первым в мире проектом по коммерческому захоронению парниковых газов. 
Источник изображений: INEOS Energy Инвестиционный проект Greensand под управлением Дании был окончательно утверждён в декабре 2024 года. Захоронение углекислого газа, добытого тем или иным способом на континенте (например, в результате прямого улавливания на предприятиях), будет происходить в пустотах бывшего нефтяного месторождения Nini West у побережья Дании — на глубине 1800 м ниже уровня моря. Ожидается, что углекислый газ может быть частично связан с горными породами или просто заперт в недрах Земли на сотни тысяч лет. Уникальный танкер появился в результате партнёрства между международной химической, производственной и энергетической компанией INEOS Energy и нидерландским судовладельцем и оператором Wagenborg Offshore. Захоронение 400 тыс. тонн CO₂ в год станет лишь первой фазой проекта, который, как ожидается, вырастет до 8 млн тонн CO₂ в год к концу десятилетия.  Начало эксплуатации судна ожидается в конце 2025 года или в начале 2026-го. Судно оборудовано уникальными системами охлаждения и контроля сжиженного углекислого газа. Это первый подобный проект в Европе и, возможно, в мире. Американский стартап выплавил первую тонну «зелёной» стали с нулевым выбросом CO2
13.03.2025 [20:42],
Геннадий Детинич
По данным Всемирной ассоциации производителей стали, при выплавке металла в воздух выбрасывается почти в два раза больше углекислого газа, чем весит полученная сталь. Таким образом, вклад сталеплавильной отрасли в мировые выбросы парниковых газов составляет 7–9 %, с чем долгое время приходилось мириться. Однако стартап из Бостона — Boston Metal — смог реализовать технологию производства стали с использованием электричества, благодаря чему свёл выбросы CO₂ к нулю. 
Источник изображений: Boston Metal Оригинальную технологию выплавки стали с использованием неразрушаемого (инертного) анода разработали в Массачусетском технологическом институте (MIT). Компанию Boston Metal основали представители института с намерением коммерциализировать разработку и в перспективе зарабатывать на продаже лицензий на технологический процесс. Для демонстрации возможностей был создан небольшой реактор с одним анодом, а также испытана технология производства с несколькими анодами для увеличения объёмов выплавки стали. При традиционной выплавке металла из железной руды в неё добавляют кокс, который в процессе горения в доменной печи образует угарный газ. Этот газ соединяется с кислородом, содержащимся в руде (в составе оксида железа), и превращается в углекислый газ, выбрасываемый в атмосферу. Компания Boston Metal разработала безуглеродный метод, который называется электролизом расплавленных оксидов (MOE). Этот процесс производства металла заключается в том, что железная руда смешивается с электролитом в реакторе, а затем нагревается до температуры около 1600 °C с помощью электричества вместо кокса. В результате электроны расщепляют связи в железной руде, очищая её и выделяя только кислород. В процессе не образуется ни одной молекулы углекислого газа.  Установка Boston Metal с одним инертным анодом выплавила более одной тонны стали, используя только электричество. Если электроэнергия поступает из возобновляемых источников, то производство стали методом MOE становится абсолютно экологически чистым с точки зрения выбросов парниковых газов. Поскольку текущий реактор способен производить всего около одной-двух тонн металла в месяц, компания планирует построить демонстрационный завод большего масштаба. Его ввод в эксплуатацию намечен на 2026 год, а начало работы — на 2027-й. В конечном итоге Boston Metal рассчитывает лицензировать свой экологически чистый производственный процесс для других производителей стали. Китайцы построили первое в мире нефтедобывающее судно с прямым захватом CO2
18.02.2025 [13:29],
Геннадий Детинич
Считается, что добыча нефти и газа вносит в атмосферу 15 % углекислого газа от совокупного вклада всей мировой энергетики в этот неблагоприятный процесс. В Китае задумали радикально решить эту проблему, оснастив судно для добычи нефти системой прямого улавливания сопутствующего добыче CO₂. Экологически чистое судно даже самостоятельно вырабатывает электроэнергию, используя для этого тепло от работающих на его борту газовых турбин. 
Источник изображения: Cosco Ocean Shipping Heavy Industry Company Плавучая установка для хранения и разгрузки продукции FPSO (Floating Production, Storage and Offloading), или, по-русски, плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки нефти и газа, служит мобильным решением для эксплуатации месторождений. Экземпляр с системой прямого улавливания сопутствующего добыче углекислого газа будет доставлен заказчику в конце февраля. Построила 330-метровую плавучую установку китайская государственная компания Cosco Ocean Shipping Heavy Industry Company. Установка FPSO способна добывать до 120 000 баррелей сырой нефти в сутки. За год она сможет улавливать 360 000 тонн углекислого газа, что эквивалентно высадке нескольких миллионов деревьев. К сожалению, источник не даёт ответа на самый интригующий вопрос: что добытчики будут делать с захваченным углекислым газом? На этот счёт есть разные предложения — от производства газированных напитков до синтеза топлива и сырья для химической промышленности. Наконец, углекислый газ можно просто закачивать в естественные резервуары в земле, чтобы он там самостоятельно минерализировался. Возвращаясь к судну FPSO, строители подчёркивают его высочайшую экологическую чистоту. Самыми вредными с точки зрения выбросов на судне являются выхлопы турбин, которые перекачивают добываемое и добытое сырьё. Судовые установки не только улавливают эти выхлопы, но и используют их тепло для выработки электрической энергии на борту. В конечном итоге Китай надеется достичь пика выбросов CO₂ к 2030 году и к 2060 году выйти на уровень чистого нуля по выбросу углекислого газа. Он не одинок в стремлении снижать выбросы CO₂ прямым захватом, хотя некоторые радикальные умы предлагают решить проблему разом, взорвав одновременно 1600 термоядерных бомб в толще океанского дна. Но это уже другая история. Учёные создали прототип реактора для бесплатного производства топлива из атмосферного CO2 с помощью солнца
15.02.2025 [19:15],
Геннадий Детинич
Учёные из Кембриджского университета (University of Cambridge) в Великобритании создали установку по захвату из воздуха углекислого газа с последующим производством синтетического топлива с помощью энергии солнца. В идеале подобной установкой можно будет снабдить людей в отдалённых местах, где они смогут сами синтезировать топливо, не надеясь на поставки. Это будет чистое производство без использования ископаемых и основа циклической экономики. 
Источник изображения: University of Cambridge Прямой захват углекислого газа из воздуха мог бы снизить негативный климатический эффект от выброса парниковых газов промышленностью, транспортом, сельским хозяйством и обществом в целом. Сегодня в этой области преобладает методика по улавливанию и хранению CO2 в естественных резервуарах в Земле. Только недавно власти Великобритании пообещали выделить на эти цели £22 млрд. Однако это не решит проблему снижения выбросов и является своего рода индульгенцией продолжать выбрасывать CO2. Исследователи из Университета Кембриджа предлагают решить вопрос радикально. Раз уж власти, экологи и инвесторы намерены снижать уровень углекислого газа в атмосфере с помощью улавливания, то имеет смысл сразу делать из него что-то полезное, а не надеяться, что сжиженный или газообразный CO2 будет надёжно удерживаться под землёй. Из этого газа с помощью катализаторов и температурных режимов можно производить множество химических соединений для промышленного производства и даже синтетическое топливо. Это ли не мечта, взять что-то ненужное и даже вредное и без вреда для природы использовать с пользой? «Что, если вместо того, чтобы закачивать углекислый газ под землю, мы сделаем из него что-нибудь полезное? — говорят авторы работы, опубликованной в журнале Nature Energy. — CO2 — это вредный парниковый газ, но его также можно превратить в полезные химические вещества, не способствуя глобальному потеплению». Разработанный и испытанный учёными реактор синтетического топлива ночью абсорбирует из воздуха углекислый газ, а с первыми лучами солнца начинает работать. С помощью воды, нагрева отдельных компонентов солнечными лучами, а также с использованием солнечной энергии в чистом виде и в виде электричества, а также благодаря порошковому полупроводниковому катализатору, реактор начинает вырабатывать синтетическое топливо. Меняя катализатор и режимы можно производить сырьё для химической и фармакологической отраслей. Применений этому много. «Вместо того, чтобы продолжать добывать и сжигать ископаемое топливо для производства продуктов, на которые мы привыкли полагаться, мы можем получать весь необходимый нам CO2 непосредственно из воздуха и повторно использовать его, — верят учёные. — Мы можем построить циклическую, устойчивую экономику, если у нас для этого будет политическая воля». Ожидается, что технология выйдет на рынок при поддержке Cambridge Enterprise, подразделения университета по коммерциализации разработок. Исследование было частично поддержано Британскими исследованиями и инновациями (UKRI), Европейским исследовательским советом, Королевской инженерной академией и Cambridge Trust. Для борьбы с глобальным потеплением учёные предложили взорвать в нужном месте 1600 термоядерных бомб
14.02.2025 [10:04],
Геннадий Детинич
Для борьбы с изменениями климата на Земле учёные Рочестерского технологического института (RIT) предложили не ждать милости от природы, а разом взорвать в нужном месте 1620 термоядерных бомб мощностью 50 Мт. Нет, это не странные мысли о рукотворном Армагеддоне. Всё точно рассчитано и доступно для изучения по ссылке на сайте arXiv. Исследователи утверждают, что достигнутый эффект всех удивит. 
Источник изображения: ИИ-генерация DALL·E/3DNews Учёные справедливо отмечают, что если увеличение средней температуры Земли продолжится прежними темпами и даже ускорится, то к концу текущего столетия это приведёт к потере до $200 трлн в мировой экономике и ухудшению условий жизни сотен миллионов людей. Жертв может быть так много, что проблему нужно решать быстро и смело. В своей работе исследователи доказывают осуществимость безопасного подрыва примерно 1600 термоядерных боеприпасов, каждый из которых по мощности сравним с «Царь-бомбой» СССР. Предложение исследователей строится на том, что процесс выветривания ряда силикатных пород, например, базальта, связывает углекислый газ — минерализует его и удаляет из атмосферы. Подобные проекты в небольшом масштабе уже реализуются. Так, в Бразилии ряд компаний во главе с Google тратят сотни миллионов долларов США на работы по измельчению базальта и разбрасыванию его крошки по полям. Однако, по мнению исследователей из RIT, это лишь «гомеопатическая доза» для глобального климата и не способно спасти планету. Предложенное ими решение по дроблению базальта термоядерными взрывами решит проблему быстро и надолго. Для безопасности этого рискованного мероприятия подрыв необходимо осуществлять на дне океана в точно выбранном месте. Заряды должны закладываться на глубине около 4 км в морском дне, под толщей воды до 8 км. Давление в 800 атмосфер поглотит ударную волну, а использование термоядерных зарядов в сочетании с толщей земной коры сведёт к минимуму радиационное загрязнение. Экосистема от такого воздействия почти не пострадает. Расчётная мощность подрыва должна достигать 81 Гт. Технически его можно подготовить в течение 10 лет. Эффект будет сопоставим с удалением из атмосферы 30-летних выбросов углекислого газа. В противном случае нас ждут закисление океана, гибель коралловых рифов и другие экологические катастрофы. Первое в мире судно с захватом CO2 из собственных выхлопов скоро отправится в море
31.01.2025 [13:19],
Геннадий Детинич
Норвежская судоходная компания Solvang готова к морским испытаниям первого в мире судна, оборудованного системой улавливания и хранения углекислого газа, выделяемого его собственными двигателями. Судоходство является причиной 3 % глобальных выбросов CO2 антропогенного происхождения. Улавливание выбросов от корабельных силовых установок позволит отчасти решить эту проблему до появления по-настоящему чистых двигательных систем. 
Источник изображений: Solvang На танкере Clipper Eris, предназначенном для транспортировки сжиженного газа или химических веществ, завершается установка системы улавливания CO₂ на верфи Seatrium в Сингапуре. В море судно выйдет уже в феврале. Для оценки эффективности и целесообразности новой технологии испытания продлятся два года. По их итогам Solvang примет решение об оснащении аналогичными системами семи новых строящихся танкеров.  Система захвата выбросов 7-МВт дизельного двигателя судна будет улавливать до 70 % CO2. Выхлопные газы будут очищаться и охлаждаться для последующего сжижения углекислого газа, который будет храниться в баллонах на палубе. У самой компании нет потребности в сжиженном CO2, но она надеется, что в будущем на это вещество возникнет спрос в пищевой, химической и энергетической сферах, в частности, для производства газированных напитков и синтетического топлива с использованием возобновляемой энергии.  По умолчанию на судах и других объектах, использующих мощные дизельные силовые установки, всегда применяются системы очистки выхлопных газов — это так называемые скрубберы. Их производством занимается компания Wärtsilä. Совместно с институтом SINTEF этот производитель модернизировал скрубберы для работы в системе улавливания углекислого газа судовых двигателей. Обе системы будут функционировать параллельно, обеспечивая максимально возможную чистоту выхлопа. В Китае открыто первое в мире шоссе с отрицательным выбросом углекислого газа
25.12.2024 [12:33],
Геннадий Детинич
В Китае открыт для движения первый участок шоссе Цзинань-Хэфэй протяжённостью 152,7 км, который условно поглощает больше углекислотных выбросов, чем производит. Разница между выбросами и поглощением CO2 на этом отрезке достигает 9000 т в год. В Китае мечтают, что этот опыт можно будет распространить на все скоростные магистрали страны, протяжённость которых достигла 184 тыс. км и ежегодно растёт на 6000 км. 
Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews Автотранспорт и особенно грузовики остаётся значительным источником выбросов парниковых газов. Это также относится к придорожной инфраструктуре — заправкам, зонам обслуживания машин и отдыха граждан в пути, а также всем возможным строениям от коммунальных до жилых. Шоссе Цзинань-Хэфэй (G35) учитывает большинство из этих факторов и, по возможности, компенсирует их. Проектом экологически чистой скоростной трассы занималась компания Shandong Hi-Speed Group (SDHS). Выбранный заранее участок расширили до восьми полос. Скорость движения по трассе ограничена 120 км/ч. Дорога имеет две больших парковки, три зоны отдыха и десять станций технического обслуживания. Электрическое питание вдоль зелёного участка трассы осуществляется за счёт возобновляемых источников — солнца и ветра. Солнечными панелями оснащены стены зданий, навесы для транспорта, эстакады и всё, где это имеет практический смысл. Также предусмотрена подзарядка электромобилей. Ветроэлектростанции также участвуют в выработке в виде небольших расставленных вдоль дороги ветряков. Наконец, используется геотермальная энергия в виде тепловых насосов, которая обеспечивает отопление зданий. Общая мощность солнечных панелей вдоль трассы достигает 30 МВт. Годовая выработка панелей составляет 33 ГВт·ч. Для ночного использования электричества создана сеть накопителей общей мощностью 9 МВт и ёмкостью 18 МВт·ч. Электрические сети на «зелёном» участке трассы в большинстве локальные, хотя, вероятно, они каким-то образом используют переток. Следует добавить, что основным поглотителем CO2 в районе экологически чистой трассы служат зелёные насаждения. Всё остальные меры, включая методы строительства зданий, направлены на снижение выбросов. Наконец, участок трассы находится под очень серьёзным видеонаблюдением, что даёт возможность непрерывной инспекции за его состоянием. Эта мера помогает оптимизировать обслуживание шоссе и также ведёт к снижению лишних выбросов. Согласно расчётам, зелёный участок шоссе ежегодно выбрасывает в атмосферу 13 600 т углерода. Реализованные на нём технологии чистой энергетики позволяют компенсировать выбросы на 22 500 т в год, что приведет к сокращению выбросов на 9 000 т в год. Google и другие заплатили миллионы долларов за разбросанные по полям камни, которые якобы удалят CO2 из воздуха
21.12.2024 [23:19],
Геннадий Детинич
Молодая американская компания Terradot только что получила транш на $27 млн на реализацию в Бразилии пилотной программы по естественному удалению CO2 из воздуха. На эту сумму по полям бразильских фермеров будет разбросано несколько тысяч тонн базальтовых камней из ближайших карьеров. Считается, что измельчённый камень ускорит процесс выветривания пород и свяжет углерод из воздуха в нерастворимый осадок. Правда, финансовая сторона взята с потолка. 
Источник изображения: Terradot У компании Terradot, главного инициатора проектов подобного рода — фонда Frontier и технологических компаний, пожелавших таким образом расплатиться за наращивание потребления энергии их ЦОДами, нет экономического обоснования эффекта от связывания углекислого газа за счёт ускорения эрозии базальта. Для простоты расчётов приняли, что улавливание одной тонны CO2 таким образом будет стоить $300, на чём построены все дальнейшие действия. Поэтому контракт на улавливание 90 тыс. углекислого газа оценили в $27 млн. Отдельно компания Google заключила индивидуальный договор на улавливание таким образом 200 тыс. т CO2. В компании Google не стали раскрывать стоимость индивидуального контракта с Terradot, но высказали предположение, что стоимость связывания каждой тонны углекислого газа будет ниже $300. Впрочем, даже эти дополнительные объёмы не компенсируют всего того вреда, который нанесли экологии серверы Google в течение 2023 года. По самым скромным оценкам, компания причастна к выбросам в прошлом году 14,3 млн т CO2. Для компенсации такого объёма нужны совсем другие контракты. Но намного логичнее не допускать такого, хотя это сегодня и невозможно. Возвращаясь к экономическому обоснованию проекта с камнями, отметим, что в Google и в Terradot соглашаются с недостаточным объёмом данных в этом вопросе. Но их логика строится на том, что пока не попробуешь, не узнаешь. В процессе выветривания базальт высвобождает магний и кальций, которые связывают CO2 и переводят его в нерастворимую форму бикарбонатов. Чем мельче базальтовая крошка, тем быстрее реакции. При этом эксперимент в Бразилии хорош тем, что там влажно и тепло, что ускоряет выветривание и связывание углерода. Далее связанный таким образом углекислый газ грунтовыми водами должно выносить в океан, где он будет заперт на миллионы лет. Полевой эксперимент по выветриванию базальта на фермерских полях в Бразилии позволит подсчитать примерные объёмы образуемых соединений в почве и динамику их вымывания из неё, хотя оценить вынесенное в океан вещество пока не представляется возможным из-за отсутствия методики. Что касается фермеров, то они благодаря внесению в почвы базальтовой крошки смогут регулировать её кислотность. В теории она не будет мешать выращивать растения, хотя, опять же, динамика связывания углекислого газа будет сильно зависеть от объёмов внесения удобрений и ряда других факторов. Так что пока это масштабный эксперимент и способ Google, H & M Group, Salesforce и других загладить свою вину перед обществом за наращивание выбросов CO2 в атмосферу лишь теоретически. |
© 1997—2026 3DNews
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
