Tehnologija korišćenja ugljen-dioksida od strane istraživača sa Univerziteta RMIT u Melburnu, Australija, dizajnirana je tako da se lako integriše u postojeće industrijske procese.

Dekarbonizacija je ogroman tehnički izazov za teške industrije, poput proizvodnje cementa i čelika, koje ne samo da su energetski intenzivne već i direktno emituju CO₂, kao deo proizvodnog procesa.

Trenutna konverzija ugljen-dioksida

Nova tehnologija nudi put za trenutnu konverziju ugljen-dioksida još dok je u proizvodnoj fazi. Trajno ga zaključavajući u čvrstom stanju. Na ovaj način CO₂ se drži van atmosfere.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Energy & Environmental Science.

„Rad se zasniva na eksperimentalnom pristupu koji je koristio tečne metale kao katalizatore. Naš novi metod još uvek koristi moć tečnih metala. Ali, je dizajn modifikovan radi lakše integracije u standardne industrijske procese. Pored toga što je jednostavnija za povećanje kapaciteta, nova tehnologija je radikalno efikasnija i može da razgradi CO₂ do ugljenika u trenutku. Nadamo se da bi ovo moglo biti značajno novo oruđe na putu ka dekarbonizaciji. Ono može pomoći industrijama i vladama da ispune svoje klimatske obaveze i da nas približi neto-nuli“, rekao je koautor istraživanja, vanredni profesor Torben Daeneke.

Podneta je privremena prijava za patent za tehnologiju. Istraživači su nedavno potpisali ugovor vredan od 2,6 miliona dolara sa australijskom kompanijom za ekološku tehnologiju ABR, koja komercijalizuje tehnologije za dekarbonizaciju industrije cementa i čelika.

Fokus na razumevanju izazova

Tim istraživača želi da čuje od drugih kompanija probleme oko dekarbonizacije, kako bi razumeo izazove u industrijama, koje je teško dekarbonizirati i identifikovao druge potencijalne primene tehnologije.

„Da bismo ubrzali održivu industrijsku revoluciju i ekonomiju sa neto-nultom emisijom ugljenika, potrebna su nam pametna tehnička rešenja i efikasna saradnja istraživanja i industrije“, rekao je vodeći istraživač dr Ken Chiang.

Industrije čelika i cementa su odgovorne za oko 7% ukupnih globalnih emisija CO₂ (Međunarodna agencija za energetiku). Očekuje se da će oba sektora nastaviti da rastu u narednim decenijama, jer potražnju podstiču rast stanovništva i urbanizacija.

Tehnologije za hvatanje i skladištenje ugljenika (carbon capture and storage – CCS) su se u velikoj meri fokusirale na kompresiju gasa u tečnost i ubrizgavanje u podzemlje. Tu, međutim, dolazi do značajnih inženjerskih izazova i ekoloških problema. CCS je, takođe, izazvao kritike zbog toga što je previše skuo i energetski intenzivan.

Mogućnosti ponovne upotrebe ugljenika

Daeneke, član australijskog istraživačkog saveta DECRA, rekao je da novi pristup nudi održivu alternativu, sa ciljem sprečavanja emisija CO₂ i mogućnosti ponovne upotrebe ugljenika.

„Pretvaranje CO₂ u čvrstu materiju izbegavasprečava potencijalne probleme curenja. CO₂ se zaključava bezbedno, na neodređeno vreme. A pošto naš proces ne koristi veoma visoke temperature, bilo bi izvodljivo da se reakcija napaja obnovljivom energijom“, dodao je Daeneke.

Australijska vlada je istakla CCS kao prioritetnu tehnologiju za investiranje u svom planu neto-nula emisija. Najavljuju, takođe, fond od milijardu dolara za razvoj novih tehnologija.

Kako tehnologija funkcioniše

Tim, čiji je vodeći autor i doktorski istraživač Karma Zuraiqi je koristio metode termičke hemije, koje široko koristi industrija u svom razvoju nove CCS tehnologije.

Metoda „mehurića“ počinje tako što se tečni metal zagreva na oko 100-120 stepeni C.

Ugljen-dioksid se ubrizgava u tečni metal, a mehurići gasa se podižu kao mehurići u čaši za šampanjac.

Kako se mehurići kreću kroz tečni metal, molekul gasa se cepa i formira ljuspice čvrstog ugljenika, pri čemu reakcija traje samo delić sekunde.

„Izuzetna brzina hemijske reakcije koju smo postigli je ono što našu tehnologiju čini komercijalno održivom“, rekao je Chiang.

Direktor ABR projekta David Ngo rekao je da proces pretvara otpadni proizvod u osnovni sastojak sledeće generacije cementnih mešavina.

„Proces pretvara otpadni proizvod u osnovni sastojak sledeće generacije cementnih mešavina. Klimatske promene neće biti rešene jednim rešenjem, međutim, saradnja između ABR-a i RMIT-a će doneti efikasnu tehnologiju za naše ciljeve neto-nula emisija“, rekao je direktor ABR projekta David Ngo.

Važno je pronaći primenu

Tim, takođe, istražuje potencijalne primene pretvorenog ugljenika, uključujući i građevinske materijale.

„U idealnom slučaju ugljenik koji proizvodimo mogao bi da se pretvori u proizvod sa dodatom vrednošću. Time će doprineti kružnoj ekonomiji i omogućiti tehnologiji CCS da se vremenom isplati“, rekao je Daeneke.

Izvor: ScienceDaly