Znaczenie wychwytywania CO2 dla powstrzymania zmian klimatycznych

Zmiana klimatu jest jednym z największych globalnych wyzwań naszych czasów. Aby zapobiec wzrostowi średniej temperatury na świecie o więcej niż 2 stopnie w stosunku do poziomu przedindustrialnego, jak określono w porozumieniu paryskim, kluczowe znaczenie ma redukcja emisji gazów cieplarnianych, takich jak CO2. Przejście na całkowicie czyste źródła energii jest jednak powolne, a głównym źródłem energii pozostaje spalanie paliw kopalnych. W tym kontekście Wychwytywanie CO2 okazuje się realnym rozwiązaniem pozwalającym na ograniczenie emisji przy jednoczesnym przejściu na bardziej zrównoważony model energii.

Aby ustabilizować stężenie CO2 w atmosferze i uniknąć poważnych skutków klimatycznych, konieczne jest nie tylko ograniczenie emisji, ale także wychwytywać i składować emitowany CO2. W tym artykule zbadano, w jaki sposób CO2 jest wychwytywany, a także jego transport i składowanie – dziedzina, w której naukowiec Edward Rubin odegrał kluczową rolę.

Wychwytywanie CO2 i Edward Rubin

Edward Rubin to jedna z najwybitniejszych postaci w dziedzinie Wychwytywanie CO2. Na Uniwersytecie Carnegie Mellon w Stanach Zjednoczonych poświęcił swoją karierę badaniom i rozwojowi technologii wychwytywania, transportu i składowania CO2 emitowanego przez elektrownie spalające paliwa kopalne. Jest nie tylko autorem wielu badań w tej dziedzinie, ale także współautorem raportów IPCC na temat tych technologii.

Rubin podkreśla, że ​​większość modeli klimatycznych analizujących przyszłe scenariusze nie uwzględnia drastycznych redukcji emisji CO2 bez uwzględnienia wychwytywania i geologicznego składowania tego gazu. Pomimo wysiłków na rzecz zwiększenia wykorzystania energii odnawialnej, szybkie przejście do przyszłości o zerowej emisji jest mało prawdopodobne bez tych technologii wspierających.

Rozwiązanie problemu emisji gazów

Natychmiastowe zaprzestanie stosowania wszystkich paliw kopalnych nie jest realistyczną opcją. Ponieważ światowe zapotrzebowanie na energię stale rośnie, należy przyjrzeć się temu rozwiązania hybrydowe które obejmują zarówno większą penetrację energii odnawialnej, jak i technologie wychwytywania dwutlenku węgla. Energia słoneczna i wiatrowa mają ogromny potencjał, jednak ich instalacja i rozwój nie postępują na tyle szybko, aby osiągnąć cele w zakresie redukcji emisji o 80% do 2050 r. Według Rubina świat w dalszym ciągu jest w dużym stopniu uzależniony od paliw kopalnych i najprawdopodobniej tak pozostanie sprawa na najbliższą przyszłość.

„Żyjemy w świecie uzależnionym od paliw kopalnych, w którym bardzo trudno jest odłączyć od nich społeczeństwo pomimo dotkliwości zmian klimatycznych”.

Wiedza na temat obiegu węgla jest na tyle zaawansowana, że ​​można wdrożyć technologie umożliwiające wychwytywanie, składowanie i ponowne wykorzystanie CO2 na dużą skalę. Jednak powszechne wdrażanie tych rozwiązań wymaga skutecznych regulacji i odpowiednich ram inwestycyjnych.

„Dziesięć lat temu dokonano przewidywalnych inwestycji, ale gdy wyschły perspektywy zdecydowanych działań politycznych, tempo inwestycji spadło”.

W Unii Europejskiej jeden z najbardziej ambitnych projektów wychwytywania CO2 został sfinansowany w Hiszpanii. Komisja Europejska przeznaczyła 180 mln euro na projekt wychwytywania i składowania w zakładzie Endesa w Compostilla (Cubillos de Sil, León), który został przerwany w 2013 r. ze względu na spadek cen uprawnień do emisji.

Potrzeba odpowiedniego ustawodawstwa

Nie można niedoceniać wpływu, jaki odpowiednie ustawodawstwo ma na rozwój i przyjęcie technologii wychwytywania CO2. Systemy regulacyjne nakładające kary na niewychwytywane emisje mogą radykalnie zwiększyć wykorzystanie tych technologii na całym świecie. Wyraźny przykład można znaleźć w przepisach dotyczących pojazdów, gdzie katalizatory zmniejszają emisję toksycznych gazów. Podobnie decydujące znaczenie miałoby ustawodawstwo wymagające wychwytywania CO2.

Rubin zapewnia, że ​​nie ma barier naukowych i technologicznych, które uniemożliwiałyby masowe wychwytywanie CO2. Główna trudność ma charakter gospodarczy i polityczny i wskazuje na brak środków odstraszających w przypadku niewychwyconych emisji. Wychwytywanie CO2 pochłania energię, ale gdyby nałożono kary lub surowe ograniczenia na niewychwycone emisje, wychwytywanie nieuchronnie stanowiłoby zachętę”.

Inne technologie wychwytywania CO2

Oprócz bezpośredniego składowania podziemnego opracowywane są nowe, innowacyjne technologie umożliwiające wykorzystanie wychwyconego CO2 na różne sposoby:

• produkcja paliwa: Badane są możliwości produkcji paliw syntetycznych z CO2. Mogłyby one zastąpić paliwa kopalne w sektorach takich jak lotnictwo.
• Materiały budowlane: CO2 można ponownie wykorzystać do produkcji materiałów takich jak cement, gdzie część gazu może zostać trwale uwięziona.
• Rolnictwo i żywność: Badane jest również zastosowanie w produkcji żywności, zwłaszcza w uprawach szklarniowych.

Coraz więcej projektów na całym świecie wspiera badania i rozwój tych technologii. Odpowiednim przykładem jest projekt Carbfix na Islandii, która wdraża przyspieszoną mineralizację CO2, przekształcając go w litą skałę, co zapewnia jego trwałe składowanie.

Kolejnym obiecującym rozwiązaniem jest zastosowanie biogaz i biometan, co pozwala na wychwytywanie metanu (CH4), kolejnego silnego gazu cieplarnianego. W wyniku tych procesów metan jest przekształcany w energię odnawialną, a także wychwytuje związany z nią CO2.

Wdrożenie tych technologii na dużą skalę mogłoby zapewnić dodatkowe rozwiązania, nie tylko w zakresie redukcji emisji, ale także łagodzenia zmiany klimatu poprzez sekwestrację i odpowiedzialne wykorzystanie gazów cieplarnianych.

Ogromna różnorodność powstających technologii pokazuje, że wychwytywanie CO2 nie jest pojedynczym rozwiązaniem, ale raczej częścią zestawu działań, które mogą wspólnie pomóc nam w walce ze zmianami klimatycznymi. Zdecydowanie, Wychwytywanie CO2 Jest to kluczowy element uzupełniający energię odnawialną w wysiłkach na rzecz powstrzymania globalnego ocieplenia.