Estas máquinas eliminan los gases de efecto invernadero del aire: el inventor de la captura directa de aire muestra cómo funciona

Durante dos siglos, la combustión de combustibles fósiles ha liberado más dióxido de carbono, un poderoso gas de efecto invernadero, a la atmósfera de lo que la naturaleza puede eliminar. A medida que se acumula el dióxido de carbono, atrapa el exceso de calor cerca de la superficie de la Tierra, provocando el calentamiento global.Con tanto dióxido de carbono en la atmósfera en este momento, la mayoría de los escenarios muestran Acabar con las emisiones no es suficiente Para estabilizar el clima, los humanos también deben eliminar el dióxido de carbono del aire.

El Departamento de Energía de los Estados Unidos tiene una nueva Objetivo aumentar proporcionalmente captura directa de aire, una técnica que utiliza reacciones químicas Captar dióxido de carbono del aire.Si bien el financiamiento federal para la captura de carbono a menudo se critica porque algunos lo ven como una excusa para continuar usando combustibles fósiles, alguna forma de eliminación de carbono puede sigue siendo necesario, muestra el informe del IPCC.La tecnología de remoción mecánica de carbón está siendo desarrollada y será pequeña escala, en parte porque los métodos actuales son demasiado caros y consumen mucha energía.pero nueva tecnología Al ser probado este año, podría ayudar a reducir la demanda y los costos de energía.

Le preguntamos a los profesores de la Universidad Estatal de Arizona klaus lackner, pionera en captura directa de aire y almacenamiento de carbono, sobre el estado de la tecnología y hacia dónde se dirige.

¿Qué es la eliminación directa de carbono y por qué se considera necesaria?

Cuando me interesé en la gestión del carbono a principios de la década de 1990, lo que me impulsó fue la observación de la acumulación de carbono en el medio ambiente.tiene que ser natural Se necesitan miles de años para eliminar el dióxido de carbono., estamos en un Una trayectoria hacia mayores emisiones de CO2 Concentración, mucho más allá de cualquier cosa que el ser humano haya experimentado jamás.

La humanidad no puede darse el lujo de tener más y más exceso de carbono flotando en el medio ambiente, por lo que debemos eliminarlo.

No todas las emisiones provienen de grandes fuentes como central eléctrica o fábrica, podemos capturar el CO2 a medida que sale. Así que tenemos que ocuparnos de la otra mitad de las emisiones: automóviles, aviones, ducharse con agua caliente mientras la estufa de gas emite dióxido de carbono. Esto significa sacar el dióxido de carbono del aire.

Dado que el CO2 se mezcla rápidamente en el aire, no importa en qué parte del mundo se elimine el CO2: la eliminación tiene el mismo efecto. Por lo tanto, podemos colocar tecnología de captura directa de aire donde planeamos usar o almacenar dióxido de carbono.

El método de almacenamiento también es importante. No es suficiente almacenar dióxido de carbono durante 60 o 100 años. Si en 100 años todo el carbono va a volver al medio ambiente, todo lo que estamos haciendo es cuidarnos a nosotros mismos, y nuestros nietos tienen que arreglarlo todo de nuevo.Al mismo tiempo, el consumo mundial de energía está creciendo a aproximadamente 2% anual.

Además del costo, una de las quejas sobre la captura directa de aire es que consume mucha energía. ¿Se puede reducir el consumo de energía?

Los dos mayores usos de energía para la captura directa de aire son hacer funcionar ventiladores para aspirar aire, que luego se calienta para extraer dióxido de carbono. Hay formas de reducir las necesidades energéticas de ambos.

Por ejemplo, nos topamos con un material que absorbe dióxido de carbono cuando está seco y lo libera cuando está húmedo. Nos dimos cuenta de que podíamos exponer este material al viento y se cargaría con dióxido de carbono.Entonces podemos mojarlo y lo hará liberar dióxido de carbono De una manera que requiere mucha menos energía que otros sistemas. Agregar el calor de las energías renovables hace que la presión del CO2 sea aún mayor, por lo que tenemos un gas CO2 mezclado con vapor de agua del que podemos recolectar CO2 puro.

Podemos ahorrar aún más energía si la captura es pasiva, no es necesario un ventilador para soplar el aire, el aire se mueve solo.

Mi laboratorio está creando un método para hacer esto llamado árbol mecánicoSon columnas altas de discos verticales recubiertas con resina química, de unos 5 pies de diámetro, con los discos separados por unas 2 pulgadas, como una pila de discos. A medida que pasa el aire, la superficie del disco absorbe dióxido de carbono. Después de unos 20 minutos, los discos estaban llenos y se hundieron en el cubo de abajo. Introducimos agua y vapor para liberar dióxido de carbono en un entorno cerrado, y ahora tenemos una mezcla a baja presión de vapor de agua y dióxido de carbono. Podemos recuperar la mayor parte del calor utilizado para calentar la caja, por lo que se requiere muy poca energía para calentar.

Mediante el uso de la humedad, podemos evitar aproximadamente la mitad de nuestro consumo de energía y usar energía renovable para el resto. Esto requiere agua y aire seco, por lo que no es ideal en ningún lugar, pero hay otras formas.

¿Se puede almacenar de forma segura el dióxido de carbono a largo plazo? ¿Este almacenamiento es suficiente?

Empecé a trabajar en el concepto de secuestro de minerales en la década de 1990, liderando un grupo en Los Álamos. De hecho, el mundo podría deshacerse del dióxido de carbono de forma permanente explotando el hecho de que es un ácido y algunas rocas son álcalis. Cuando el dióxido de carbono reacciona con minerales ricos en calcio, forma carbonato solido. atravesar dióxido de carbono mineralizado así, nosotros puede ser almacenado Cantidad prácticamente ilimitada de carbono permanente.

Por ejemplo, hay mucho basalto (roca volcánica) en Islandia reacciona con dióxido de carbono y convertirlo en carbonato sólido en unos pocos meses. Islandia puede vender certificados de secuestro de carbono al resto del mundo porque emite dióxido de carbono al resto del mundo.

La cuenca del Pérmico en Texas también tiene enormes depósitos subterráneos productores de petróleo. Hay grandes acuíferos de agua salada.En el Mar del Norte, un kilómetro por debajo del fondo del océano, la empresa de energía Equinor ha estado capturando dióxido de carbono de las plantas de procesamiento de gas natural y almacenándolo. 1 millón de toneladas de dióxido de carbono al año Evita Noruega desde 1996 Impuesto sobre las emisiones de CO2La cantidad de almacenamiento subterráneo que podemos llevar a cabo es mucho mayor que nuestra necesidad de dióxido de carbono. La pregunta es cuánto se puede convertir en reservas probadas.

También podemos utilizar la captación directa de aire Cerrar el ciclo del carbono – Significa que el dióxido de carbono es reutilizado, capturado y reutilizado nuevamente para evitar generar más. Hoy en día, la gente usa el carbono de los combustibles fósiles para extraer energía.Puede hacerlo combinando el CO2 capturado con hidrogeno verde Creado con energía renovable. Este combustible puede transportarse fácilmente a través de tuberías existentes y almacenarse durante años, por lo que puede generar calor y electricidad en las noches de invierno en Boston utilizando la energía recolectada como luz solar en el oeste de Texas el verano pasado. Un tanque de «combustible sintético» no cuesta mucho y es más rentable que las baterías.

El Departamento de Energía ha establecido una nueva meta para reducir el costo de la eliminación de dióxido de carbono a $100 por tonelada y escalar rápidamente dentro de una década. ¿Qué debe pasar para que esto sea una realidad?

Los SÍ me asustan porque suenan como si la tecnología estuviera lista. Ignorando esta tecnología durante 30 años, no podemos decir que algunas empresas saben cómo hacerlo, todo lo que tenemos que hacer es empujarlo. Tenemos que asumir que esta es una tecnología emergente.

Climeworks es la mayor empresa comercial de captura directa con Alrededor de $ 500 a $ 1,000 por tonelada. Eso es demasiado caro. En cambio, a 50 dólares la tonelada, todo el mundo puede hacerlo. Creo que podemos llegar allí.

Estados Unidos consume alrededor de 7 millones de toneladas de dióxido de carbono anualmente Comerciante CO2 – Piense en bebidas carbonatadas, extintores de incendios, silos de granos, úselo para controlar el polvo de granos, que es un peligro de explosión. El precio promedio es de $ 60-150. Así que por debajo de $100 tienes un mercado.

Lo que realmente necesita es un marco regulatorio que diga que necesitamos que se almacene CO2, y luego el mercado pasa de capturar gigatoneladas de CO2 hoy a capturar gigatoneladas de CO2.

¿Adónde crees que irá esta tecnología en 10 años?

Veo un mundo que abandona los combustibles fósiles, tal vez gradualmente, pero con el mandato de capturar y almacenar todo el dióxido de carbono a largo plazo.

Nuestra sugerencia es que a medida que el carbono sale de la tierra, debe ser igualado por una eliminación igual. Si produce 1 tonelada de carbono asociado con carbón, petróleo o gas, necesita poner 1 tonelada.No tiene que ser la misma t, pero debe haber una certificado de incautación Esto asegura que se ha guardado y que tiene que durar más de 100 años. Sería mucho más difícil engañar al sistema si todo el carbono estuviera certificado en el momento en que sale del suelo.

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Una gran incógnita es cómo la industria y la sociedad se esforzarán por convertirse en carbono neutral.Es inspirador ver una empresa así. microsoft y Stripe compra créditos de carbono y certificados para eliminar CO2 y están dispuestos a pagar un precio bastante alto.

Puede tomar una década o dos para que la nueva tecnología penetre, pero si hay un atractivo económico, las cosas pueden avanzar rápidamente. El primer jet comercial se introdujo en 1951. Para 1965, estaban en todas partes.