Elektryczna mgła pochłonie emisje. Nowy sposób na czyste elektrownie

Dymiące kominy przejdą do przeszłości? Już dziś istnieją technologie pozwalające na wychwytywanie gazów cieplarnianych uwalnianych do atmosfery przez elektrownie czy fabryki. Mają one być ważnym elementem wysiłków na rzecz dekarbonizacji, są jednak bardzo drogie i trudne w instalacji.

Nowe badanie, przeprowadzone przez zespół Simona Rufera z Massachusetts Institute of Technology daje jednak szansę na znaczne obniżenie związanych z nimi kosztów i sprawienie, by niezbędne urządzenia stały się o wiele mniejsze. Wszystko dzięki zastosowaniu mgiełki naładowanych elektrycznie kropelek.

Proponowany przez inżynierów z MIT system składa się z pojemnika wypełnionego mgiełką mikroskopijnych kropelek wodorotlenku potasu. CO2 zawarty w przemysłowych spalinach reaguje z tymi kropelkami, tworząc wodę i węglan potasu.

Krople te następnie przemieszczają się do innej części urządzenia wychwytującego węgiel, gdzie występuje wysokie napięcie elektryczne, w wyniku czego zostają naładowane.

Naładowane kropelki są następnie przyciągane do tak zwanej elektrody kolektorowej. Na ostatnim etapie procesu naukowcy będą usuwać kropelki z elektrody, przetwarzać w celu usunięcia CO2, a następnie wykorzystywać je ponownie.

Obecne systemy wychwytywania dwutlenku węgla są bardziej masywne. Zwykle polegają one na przepuszczaniu gazów spalinowych przez wieże wypełnione warstwami metalowej siatki nasączonej cieczami reagującymi z CO2. Aby wychwycić jak najwięcej CO2, należy zmaksymalizować obszar, w którym może zachodzić ta reakcja. Oznacza to użycie wielu warstw siatki, co z kolei wymaga wież o wysokości do 40 metrów i średnicy do 20 metrów.

Ruter twierdzi, że opracowany w jego laboratorium prototyp wychwytuje 95 proc. dwutlenku węgla, mierząc przy tym niecałe 4 metry długości. Dzieje się tak dlatego, że powierzchnia kropelek nawet w małej objętości mgły jest ogromna, co maksymalizuje obszar reakcji bardziej efektywnie niż w przypadku stosowania stałych siatek. System ma być także około 2-3 razy tańszy od obecnie stosowanych.

To ważne, bo stosowane dziś instalacje do wychwytywania CO2 z fabrycznych emisji kosztują setki milionów dolarów. Nie jest jednak pewne, jak łatwo będzie powiększyć laboratoryjny prototyp do skali niezbędnej do wykorzystania go w prawdziwym obiekcie przemysłowym.

Nowa technologia daje jednak nadzieje na to, że podobne instalacje staną się o wiele powszechniejsze, co mogłoby doprowadzić do drastycznego spadku emisji z energetyki i przemysłu. Emisje przemysłowe stanowią dziś ¼ wszystkich gazów cieplarnianych produkowanych przez ludzkość.

Globalny rynek wychwytywania i przechowywania CO2 ma w najbliższych latach rozwijać się błyskawicznie, co sprawia, że coraz więcej inżynierów będzie pracować nad innowacyjnymi technologiami chroniącymi atmosferę przed cieplarnianymi emisjami. Rynek, wart dziś ok. 6 mld dolarów rocznie, ma rozwijać się w tempie 20 proc. rocznie.