Kwa nini CO Mpya? Teknolojia ya Kukamata Sio Risasi ya Kichawi Dhidi ya Mabadiliko ya Tabianchi Ikiwa ni rahisi tu. Olivier Le Moal / Shutterstock

Kulingana na Umoja wa Mataifa wa hivi karibuni kuripoti, ikiwa tunataka kupunguza ongezeko la joto hadi 1.5 °C na kuzuia athari mbaya zaidi za mabadiliko ya hali ya hewa, tunahitaji kupunguza CO duniani? uzalishaji wa sifuri hadi sifuri ifikapo mwaka wa 2050. Hii ina maana ya kuondoa matumizi ya mafuta ya kisukuku haraka - lakini ili kukabiliana na mpito huo na kukabiliana na maeneo ambayo kwa sasa hakuna uingizwaji wa vitu vinavyoweza kuwaka, tunahitaji kuondoa CO kikamilifu? kutoka anga. Kupanda miti na kutengeneza miti upya ni a sehemu kubwa ya suluhisho hili, lakini tuna uwezekano mkubwa wa kuhitaji usaidizi zaidi wa teknolojia ikiwa tunapaswa kuzuia kuvunjika kwa hali ya hewa.

Kwa hivyo wakati habari za hivi majuzi zilipoibuka kuwa kampuni ya Uhandisi ya Carbon ya Kanada imetumia kemia inayojulikana kukamata CO? kutoka angahewa kwa gharama ya chini ya $100 kwa tani, vyanzo vingi vya habari vilipongeza hatua hiyo muhimu kama uchawi wa uchawi. Kwa bahati mbaya, picha kubwa sio rahisi. Kweli kuweka usawa kutoka kwa chanzo cha kaboni hadi kuzama kwa kaboni ni biashara dhaifu, na maoni yetu ni kwamba gharama za nishati zinazohusika na uwezekano wa matumizi ya chini ya CO iliyokamatwa? inamaanisha kuwa "risasi" ya Uhandisi wa Carbon sio chochote isipokuwa uchawi.

Kwa kuzingatia CO? tu akaunti kwa 0.04% ya molekuli katika hewa yetu, kukamata inaweza kuonekana kama ajabu ya kiteknolojia. Lakini wanakemia wamekuwa wakifanya hivyo kwa mizani ndogo tangu karne ya 18, na inaweza hata kufanywa - ingawa bila ufanisi - kwa vifaa kutoka kwa duka la vifaa vya ndani.

Kama wanafunzi wa kemia wa shule za sekondari watajua, CO? humenyuka pamoja na maji ya chokaa (myeyusho wa hidroksidi ya kalsiamu) kutoa kabonati ya kalsiamu isiyoyeyuka. Hidroksidi zingine hukamata CO? kwa njia hiyo hiyo. Lithium hidroksidi ilikuwa msingi wa CO? vinyonyaji ambayo iliwaweka hai wanaanga kwenye Apollo 13, na hidroksidi ya potasiamu inanasa CO? kwa ufanisi sana kwamba inaweza kutumika kupima maudhui ya kaboni ya dutu iliyowaka. Kifaa cha karne ya 19 kilichotumika katika utaratibu huu wa mwisho bado kinaangazia nembo ya Jumuiya ya Kemikali ya Marekani.

Kwa bahati mbaya, hili si tatizo la kiwango kidogo tena - sasa tunahitaji kunasa mabilioni ya tani za CO?, na haraka.

innerself subscribe mchoro

Mbinu ya Uhandisi wa Carbon ni kemia ya hidroksidi kwa ubora wake. Katika kiwanda chake cha majaribio huko British Columbia, hewa inavutwa ndani na feni kubwa na kufichuliwa na hidroksidi ya potasiamu, na CO gani? humenyuka kutengeneza kabonati ya potasiamu mumunyifu. Suluhisho hili kisha huunganishwa na hidroksidi ya kalsiamu, huzalisha kabonati ya kalsiamu imara na inayoweza kutenganishwa kwa urahisi, pamoja na mmumunyo wa hidroksidi ya potasiamu, ambayo inaweza kutumika tena.

Kalsiamu kaboni inaweza kutumika kama mbolea ya mchanga. Mwezi wa Nordic / Shutterstock

Sehemu hii ya mchakato hugharimu nishati kidogo na bidhaa yake kimsingi ni chokaa - lakini kutengeneza milima ya kalsiamu carbonate hakutatui tatizo letu. Ingawa calcium carbonate ina matumizi katika kilimo na ujenzi, mchakato huu ungekuwa ghali sana kama chanzo cha kibiashara. Pia si chaguo linalofaa kwa hifadhi ya kaboni inayofadhiliwa na serikali kutokana na idadi kubwa ya hidroksidi ya kalsiamu ambayo ingehitajika. Ili kuwezekana, kunasa hewa moja kwa moja kunahitaji kutoa CO iliyokolea? kama bidhaa yake, ambayo inaweza kuhifadhiwa kwa usalama au kutumika.

Hivyo, kalsiamu kabonati imara hupashwa moto hadi 900 °C ili kurejesha CO safi? Hatua hii ya mwisho inahitaji kiasi kikubwa cha nishati. Katika mtambo wa gesi asilia wa Uhandisi wa Carbon, mzunguko mzima hutoa nusu tani ya CO? kwa kila tani iliyokamatwa kutoka hewani. Kiwanda hakina kaboni hii ya ziada?, na bila shaka inaweza kuwa na nishati mbadala kwa usawa wa kaboni yenye afya - lakini tatizo la nini cha kufanya na gesi yote iliyonaswa bado.

Kampuni ya Uswizi inayoanzisha Climeworks inatumia vile vile CO iliyokamatwa? kwa photosynthesis ya usaidizi na kuboresha mavuno ya mazao katika bustani za miti zilizo karibu, lakini bado bei iko karibu na ushindani. CO? inaweza kupatikana mahali pengine kwa kidogo kama moja ya kumi ya msingi wa Uhandisi wa Carbon $100. Pia kuna njia za bei nafuu zaidi kwa serikali kukabiliana na uzalishaji: ni rahisi sana kukamata CO? kwenye chanzo cha chafu, ambapo mkusanyiko ni wa juu zaidi. Kwa hivyo teknolojia hii ina uwezekano wa kuvutia tasnia zinazotoa moshi mwingi ambazo zinaweza kufaidika na CO? na sifa za kijani.

Kwa mfano, mmoja wa wawekezaji muhimu katika teknolojia ya kukamata Uhandisi wa Carbon ni Occidental Petroleum, mtumiaji mkuu wa Kuboresha Mafuta Kuimarishwa mbinu. Katika njia moja kama hiyo, CO? hutupwa kwenye visima vya mafuta ili kuongeza kiasi cha mafuta yasiyosafishwa ambayo yanaweza kurejeshwa, shukrani kwa shinikizo la kisima kilichoongezeka na/au kuboresha sifa za mtiririko wa mafuta yenyewe. Walakini, ikiwa ni pamoja na gharama ya nishati ya kusafirisha na kusafisha mafuta haya ya ziada, kutumia teknolojia kwa njia hii kunaweza kuongeza uzalishaji wa jumla, sio kupunguza.

Kitu kingine kilichozungumzwa juu ya shughuli za Uhandisi wa Carbon ni yake Air Kwa Mafuta teknolojia, katika CO gani? inabadilishwa kuwa mafuta ya kioevu inayoweza kuwaka, tayari kuchomwa moto tena. Kinadharia hii hutoa mzunguko wa mafuta ya kaboni-neutral, mradi kila hatua ya mchakato inaendeshwa na nishati mbadala. Walakini, hata matumizi haya bado ni mbali na teknolojia hasi ya uzalishaji.

Miundo ya chuma-hai ni yabisi yenye vinyweleo yenye uwezo wa kukamata CO?.

{vembed Y = m91P-R3kxOs}

Kuna njia mbadala za kuahidi kwenye upeo wa macho. Miundo ya chuma-hai ni yabisi-kama sifongo ambayo inapunguza CO sawa? eneo la uwanja wa mpira ndani ya ukubwa wa mchemraba wa sukari. Je, unatumia nyuso hizi kwa CO? kukamata kunahitaji nishati kidogo sana - na makampuni yameanza kuchunguza uwezo wao wa kibiashara. Hata hivyo, uzalishaji wa kiasi kikubwa haujakamilishwa, na maswali juu ya utulivu wao wa muda mrefu kwa CO endelevu? kukamata miradi inamaanisha kuwa gharama yao ya juu bado haijastahili.

Kukiwa na uwezekano mdogo kwamba teknolojia ambazo bado katika maabara zitakuwa tayari kwa kunasa kwa kiwango cha gigatonne ndani ya muongo ujao, mbinu zinazotumiwa na Carbon Engineering na Climeworks ndizo bora zaidi tulizo nazo sasa. Lakini ni muhimu kukumbuka kwamba wao ni mahali popote karibu kamili. Tutahitaji kubadili njia bora zaidi za CO? kukamata haraka iwezekanavyo. Kama mwanzilishi wa Uhandisi wa Carbon David Keith mwenyewe pointi nje, teknolojia za kuondolewa kwa kaboni zimeathiriwa na watunga sera, na wamepokea fedha za utafiti "isiyo ya kawaida" hadi sasa.

Kwa ujumla, tunapaswa kupinga jaribu la kuona hewa ya moja kwa moja kama risasi ya uchawi ambayo inatuokoa kutokana na kushughulikia dawa zetu za kulevya. Kupunguza au kuondokana na mzigo wa kaboni katika mzunguko wa maisha ya mafuta ya hidrokaboni inaweza kuwa hatua kuelekea teknolojia za uzalishaji wa hasi. Lakini ni kwamba tu - hatua. Baada ya kuwa na upande usiofaa wa kiongozi wa carbon kwa muda mrefu, ni wakati uliopita wa kuangalia zaidi ya kuvunja hata.

Kuhusu Mwandishi

Chris Hawes, Mhadhiri katika Kemia Inorganiki, Chuo Kikuu cha Keele

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

Vitabu kuhusiana

at InnerSelf Market na Amazon