Бензин, произведенный из воздуха
10 литров - столько топлива производит в день Роланд Диттмаер (Roland Dittmeyer) и его коллеги. Немного. И все же это маленькая революция. Дело в том, что ученые Института технологии в Карлсруэ (KIT) производят топливо, используя экологически чистую электроэнергию, практически из воздуха.
Воздух содержит СО2 - к сожалению, в настоящее время слишком много. В 2015 году на международной конференции в Париже решили ограничить потепление климата двумя градусами и для этого снизить выбросы в атмосферу углекислого газа. Но вместо этого его содержание в атмосфере продолжает расти, а с ним - и влияние парникового эффекта. Не достиг своих целей и Германия, которая обещала к 2020 году уменьшить выбросы СО2 на 40 процентов по сравнению с 1990 годом.
В Карлсруэ сказка о производстве топлива из СО2 стала реальностью
Поэтому технология, позволяющая перерабатывать углекислый газ, содержащийся в воздухе на топливо, кажется сказкой. Но в Карлсруэ она стала реальностью. KIT и его партнеры - фирмы Climeworks, Ineratec и Sunfire - построили компактную установку, на которой в четыре этапа из двуокиси углерода, воды и "зеленой" электроэнергии производится экологически нейтральное топливо.
За два-три года в Карлсруэ собираются построить установку побольше, способную синтезировать уже по 200-300 литров топлива в сутки, рассказал DW профессор Роланд Диттмаер. А потом на очереди - мобильный промышленный прототип с производительностью в 1500-2000 литров в день. Такие установки могут доставляться к альтернативным источникам энергии. "В дальнейшем мы будем производить электроэнергию из возобновляемых источников, - объясняет Диттмаер. - И лучше ее использовать прямо на месте". Коэффициент полезного действия (КПД) своей технологии он оценивает в 60 процентов. В водородного топлива КПД выше, но, подчеркивает ученый, "например, для самолетов или тяжелых грузовиков его энергетическая плотность недостаточна".
Мобильная установка по производству топлива из СО2
Но в конце концов все зависит от бизнес-моделей и налоговых инструментов. По действующих сейчас производство топлива из воздуха дороже рыночной цены углеводородных энергоносителей, и в ближайшие годы, по мнению профессора, это вряд ли изменится. "Значит, - говорит он, - надо позаботиться о продвижении такого топлива на рынок". Пока же даже при сравнительно низких цен на электроэнергию произведенное в Карлсруэ топливо стоит от одного до полутора евро за литр - вдвое дороже, чем необлагаемый авиационный керосин.
Разработанная в KIT установка - новая технология, позволяющая абсорбировать из воздуха углекислый газ, выделяемый при горении или на промышленных предприятиях, и использовать его для производства новых товаров или закачивать на постоянное хранение глубоко под землю. Такие технологии называют CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage).
Что могут технологии CCUS
Международное энергетическое агентство (МЭА) считает CCUS одним из немногих технологических решений, способных уменьшить выбросы СО2 на угольных и газовых электростанциях, а также в ключевых отраслях промышленности - на сталелитейных, цементных или химических предприятиях. Чтобы достичь поставленных климатических целей, подсчитали в агентстве, необходимо с помощью CCUS к 2040 году уменьшать эмиссию СО2 на семь процентов - не в 32 миллиона тонн в год, как сейчас, а на 23 миллиарда.
Конфликты будущего будут вестись не по ресурсы, а за квоты на выбросы CO2
Изменения климата все чаще приводить геополитические конфликты. Зато конфликтов за ресурсы будет меньше, говорится в стратегическом прогнозе Федеральной разведывательной службы Германии (BND). (03112013)
Технологии CCUS имеют не только экологическую целесообразность, но и большой экономический потенциал. Консалтинговое агентство Boston Consulting Group (BCG) считает, что их рыночная стоимость в ближайшие десять лет достигнет 90000000000 долларов. Модели CCUS были разработаны еще 40 лет назад, но по техническим и экономическим причинам оставались в тени. BCG прогнозирует им быстрый расцвет.
Консалтинговое агентство дает дифференцированный прогноз. Одно дело - сферы промышленности (газоочистка, производство аммония и этилового спирта), в которых сравнительно легко достичь уменьшения выбросов CO2. Здесь в CCUS самый рыночный потенциал - около 70000000000 долларов, хотя на эти отрасли приходится лишь 3 процента эмиссии СО2. Зато в сфере угольной и газовой энергогенерации с ее львиной долей выброса углекислого газа использования CCUS, по оценке BCG, пока наименее рентабельно.
Экологи не в восторге от новых изобретений
Эрика Белльманн (Erika Bellmann) из немецкого отделения Всемирного фонда дикой природы (WWF) менее оптимистична. В сфере индивидуального транспорта она вообще не видит никакой пользы от CCUS, ратует за переход на электропривод или водородное топливо. "На первый взгляд выглядит замечательно: берешь СО2 из промышленных выбросов, делаешь из него бензин и получаешь как минимум экономию, - говорит она. - Но это упрощенная схема, ведь процессы по технологиям CCUS крайне энергоемкие".
Автомобиль, который использует такой бензин, по ее подсчетам, в целом потребляет в пять раз больше энергии, чем электрокар.
В энергетической сфере прогресс, признает Белльманн, но за счет возобновляемых источников до сих пор производится только треть электроэнергии. "Если производить в Германии бензин по технологии CCUS, - считает эксперт WWF, - то в сумме эмиссия парниковых газов будет намного больше, чем при использовании бензина или дизельного топлива".
К тому же, замечает Белльманн, технология выделения СО2 из воздуха еще не настолько развита, чтобы найти ей широкомасштабное применение. Использование эмиссии сталелитейного, цементного или химического завода, добавляет она, ничего не меняет в углеводородном происхождении углекислого газа. Его выбросы можно уменьшить только при условии перехода на возобновляемые источники, и то не до нуля.
Рациональным она считает применение технологий CCUS для производства эффективной сырья для химической промышленности. Положительно оценивает Белльманн и вариант закачки в землю двуокиси углерода. Избежать эмиссии СО2 например, при производстве цемента технически невозможно. Но поскольку полный отказ от цемента нереальна, то имеет смысл собирать углекислый газ выделяется и обезвредить его методом утилизации в земле. "Это очень трудоемкий процесс, требующий больших энергозатрат, но альтернативы ему нет», - заключает Эрика Белльманн.
0 комментариев