Углерод-негативные электростанции как средство борьбы с глобальным потеплением

Согласно данным Международного энергетического агентства, для уменьшения количества парниковых газов в атмосфере (и предотвращения глобального потепления) к 2050 году нам понадобится реализовать около 3000 проектов по поглощению и хранению углерода. На данный момент в мире существует всего пять предприятий подобного назначения, еще 75 находятся в стадии разработки. Отвечая на необходимость продвижения в этой сфере, сотрудники Колумбийского университета Грасиела Чичилниски и Питер Ейзенбергер выступили с идеей создания углерод-негативных электростанций, в основе работы которых лежало бы использование отходящего (излишнего) тепла для захвата углерода из окружающего воздуха.

Когда-то идею сочли бы абсурдной, однако сегодня именно такая технология является главной ценностью Global Thermostat (GT), совместной компании Чичилниски, автора концепции международного углеродного рынка, Ейзенбергера, основателя Колумбийского Института Земли и финансиста Эдгара Бронфмана-младшего.

По словам Чичилниски, количество захватываемого заводом углерода в случае использования технологии GT сможет превысить объемы его выбросов. «Сейчас, глядя на электростанцию, мы называем ее источником углерода. При использовании комбинации тепловой и электрической энергии мы сможем сказать, что электростанция очищает атмосферу».

Впервые технология будет опробована на нефтяных месторождениях для повышения нефтеотдачи пластов (ПНП - добыча нефти вторичным методом). Так, компании Codexis и Alcoa официально начали эксперименты по использованию технологии захвата углерода в начале апреля 2011 года. В целом идея не нова – немецкий флот времен Второй Мировой использовал схожий принцип для поддержания воздуха в подводных лодках пригодным для дыхания. Похожие технологии, призванные бороться с изменением климата, принадлежат Дэвиду Кейту и Клаусу Лакнеру.

Что касается технологии Global Thermostat, то GT улавливает тепло от электростанций и/или промышленного оборудования и использует его для работы систем захвата СО2. Для захвата одной тонны СО2 устройство использует 4 гигаджоулей энергии. Более 90 процентов поглощенного тепла идет на улавливание CO2, остальные десять процентов энергии используются для производства восьми киловатт-часов электроэнергии, обеспечивающих работу вентиляторов устройства и перемещение потока воздуха со скоростью 2,5 метра в секунду (на протяжении достаточно долгого времени, чтобы захватить из воздуха тонну CO2).

На данный момент компания находится в процессе разработки договоров с четырьмя коммерческими организациями (включая ПНП). Первый из проектов будет анонсирован этим летом.

В идеале разработчики надеются найти применение своей технологии в сфере возобновляемых источников энергии (к примеру, использовать ее на солнечных электростанциях). Таким образом они смогут превратить и так «зеленые» электростанции в по-настоящему углерод-негативные воздухоочистительные станции. К слову, оборудованная в Стэнфордском Исследовательском Институте опытная установка высотой в 35 футов для создания воздушного потока задействует вместо электрических вентиляторов преобладающие ветра.

Экономически внедрение GT технологии получается вполне выгодным. Установка за год захватывает не менее миллиона тонн CO2, которые затем можно хранить в специальных подземных резервуарах, включать в производство материалов вроде цемента и пластмасс для различных коммерческих целей либо продавать на «углеродные кредиты» (carbon tax credits). Также углекислый газ может использоваться для «питания» водорослей с последующим производством из них этанола и других биотоплив.

По мнению Чичилниски, создание углерод-нейтральных электростанций позволит увеличить выработку необходимой развивающимся странам электроэнергии, не подвергая весь остальной мир угрозе нарушения стабильности климата. Предлагаемая технология не только существенно снижает стоимость сокращения выбросов СО2, но изменяет общепринятое мнение, согласно которому больше энергии означает больше выбросов. При участии GT все становится иначе – чем больше производство энергии, тем больше захват углекислого газа.

В целом отходящее тепло – практический неиспользуемый сегодня, но потенциально очень богатый источник энергии. Во многих отраслях отработанное тепло составляет около 50% производимой (и растрачиваемой впустую) энергии. А в некоторых случаях энергия и вовсе тратится на его устранение (например, на работу кондиционеров в госпредприятиях).

Как еще его можно использовать?

Echogen Power Systems, частная компания из Акрона, штат Огайо, специализируется на преобразовании тепла в электричество, причем стоимость его составляет четыре цента за киловатт-час (для сравнения, средняя розничная стоимость электричества в США составляет около 9,5 центов). В процессе преобразования используется жидкость, называемая сверхкритическим диоксидом углерода (ScCO2). С другой стороны, компании вроде Komatsu, Alphabet Energy и Phononic Devices научились производить чипы, способные преобразовывать тепло в электричество напрямую, без необходимости механического сжатия. Использование такого материала, например, в автомобилях, может обеспечить работу кондиционера, и увеличить дальность пробега авто.

Похоже, человечество все дальше продвигается в получении энергии из таких источников и такими способами, которые раньше и в голову никому не приходили. То ли еще будет?

Источник: www.greentechmedia.com

• < Google инвестирует $168 миллионов в солнечную электростанцию
• PowerMod: альтернативная энергетика в спасательных работах >

Комментарии: