Kalejdoskop
Działacze na rzecz ochrony środowiska naturalnego od wielu dekad zabiegają o znaczne ograniczenie wydzielanych do atmosfery szkodliwych substancji, na czele z dwutlenkiem węgla (CO2). Jest to jednak bardzo trudne, gdyż wymaga sporych nakładów finansowych oraz wielu aktów prawnych, które zwykle kwestionowane są w sądach i spotykają się ze sprzeciwami ze strony wielkiego przemysłu. Naukowcy zastanawiają się nad możliwością zastosowania zupełnie nowego rozwiązania...
Przełomowy eksperyment
Czy możliwe jest usuwanie CO2 z powietrza na ogromną skalę? Niektórzy badacze już teraz prowadzą odpowiednie eksperymenty. W kanadyjskiej prowincji Brytyjska Kolumbia, w miejscowości Squamish, montowane jest właśnie urządzenie wielkości jednorodzinnego domu. Ma ono zostać uruchomione we wrześniu tego roku, a jest dziełem firmy Carbon Engineering, na czele której stoi Steve Oldham. Maszynę można nazwać odkurzaczem dwutlenku węgla. Ma ona usuwać z atmosfery tonę CO2 rocznie.
Nie jest to dużo, ale na razie są to poczynania eksperymentalne. Mają one w przyszłości doprowadzić do montowania ogromnych zespołów wentylatorów, które przypominać mają wielkie klimatyzatory. W Teksasie budowana jest obecnie placówka znacznie większa od tej w Kanadzie. Jest to tzw. direct air capture plant (DAC), której zadaniem będzie usuwanie z atmosfery znacznych ilości dwutlenku węgla. Docelowo ma ona usuwać milion ton CO2 rocznie.
Oldham oferuje prostą argumentację. Jeśli nie zrobimy czegoś, co oczyści nasze powietrze z zanieczyszczeń, zrealizowanie postanowień klimatycznego Porozumienia Paryskiego będzie praktycznie niemożliwe. Można oczywiście montować różne filtry zanieczyszczeń i zmuszać wielkie koncerny do przestrzegania odpowiednich restrykcji, ale nie zmieni to faktu, iż atmosfera Ziemi będzie nadal zanieczyszczana. Gdyby zatem znaleźć skuteczny mechanizm czyszczenia, miałoby to przełomowe znaczenie. Skala tego zadania jest jednak ogromna. Jane Zelikova, profesorka z Univeristy of Wyoming, twierdzi, że skuteczna walka z zanieczyszczaniem atmosfery wymagać będzie usuwania do roku 2050 10 gigaton dwutlenku węgla rocznie, a liczba ta będzie musiała podwoić się do końca obecnego stulecia.
Osiągnięcie tego rodzaju wskaźników wymagać będzie ogromnych wysiłków i nakładów finansowych. Szacuje się, że trzeba będzie dość szybko zbudować 30 tysięcy placówek DAC, z których każda będzie kosztować 500 milionów dolarów. Jednak naukowcy są przekonani, iż innego rozwiązania nie ma, gdyż za późno jest już na to, by liczyć na możliwość skutecznego likwidowania zanieczyszczeń przez filtrację. Rozumieją to również niektórzy możni tego świata. Elon Musk zainwestował 100 milionów dolarów w badania nad procesami usuwania CO2 z ziemskiej atmosfery. Zainteresowane tego rodzaju inwestycjami są również takie firmy jak Microsoft, United Airlines i ExxonMobil.
Dobra wiadomość
Stosowanie placówek DAC nie jest jedyną metodą usuwania CO2 z powietrza. Znaczne zwiększenie obszarów zalesionych oraz restauracja naturalnych torfowisk przyniosłaby podobne skutki, ale niestety na znacznie mniejszą skalę. Ponadto tego rodzaju rozwiązania są mało prawdopodobne w obliczu postępującej industrializacji i systematycznego wycinania lasów w wielu częściach naszego globu. Natomiast w Islandii naukowcy prowadzą eksperymenty z procesem tzw. mineralizacji CO2 zawartego w atmosferze, ale na razie są to tylko początki.
Mając do dyspozycji dwutlenek węgla wymieszany z siarkowodorem, badacze wtłoczyli go do wnętrza Ziemi. Okazało się, że gaz przekształcił się w stałą formę. Bazalt, czyli skała wulkaniczna, do której został wtłoczony dwutlenek węgla, stał się podłożem reakcji gazu z wodą, czego wynikiem było powstanie kredopodobnej substancji stałej. Około 98 proc. CO2 uległo mineralizacji w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Biorąc pod uwagę fakt, że bazalt jest najbardziej rozpowszechnioną skałą wulkaniczną na świecie, możemy mieć do czynienia z bardzo praktyczną technologią usuwania CO2.
Z czysto naukowego punktu widzenia działanie „odkurzacza” do CO2 jest dość proste. Wielkie wentylatory wsysają powietrze, w którym dziś zwykle znajduje się ok. 0,04 proc. dwutlenku węgla. Powietrze przepuszczane jest przez filtry nasączone wodorotlenkiem potasu, który wiąże ze sobą komórki CO2. Uzyskany w ten sposób płyn mieszany jest następnie z wodorotlenkiem wapnia, w wyniku czego powstają płatki osadu wapiennego. Po odpowiednim podgrzaniu wydziela on czysty dwutlenek węgla, który jest składowany w odpowiednich pojemnikach.
Jest to w sumie obieg całkowicie zamknięty, w którym nie marnuje się żadnych chemikaliów ani też nie wydala się jakichkolwiek zanieczyszczeń. Ponadto uzyskany w ten sposób dwutlenek węgla może być interesującym surowcem dla wielu gałęzi przemysłu i bywa stosowany przez właścicieli cieplarń, w których hodowane są na wielką skalę warzywa i owoce. Ponadto CO2 może być używany do produkcji syntetycznych paliw.
Oldham twierdzi, że koszt usunięcia z atmosfery 1 tony CO2 wyniesie ok. 100 dolarów i w miarę rozwoju takich placówek będzie systematycznie spadał. To dobra wiadomość, ale tylko do pewnego stopnia. Na razie nikt nie wie, kto za działanie DAC ma płacić, a rządy poszczególnych krajów nie oferują ani ulg podatkowych, ani też innych zachęt finansowych, takich np. jakie stosowane są w przypadku samochodów elektrycznych. W związku z tym ludzie tacy jak Oldham muszą liczyć na wsparcie ze strony prywatnych inwestorów i dużych korporacji.
Krytycy DAC wskazują na fakt, że jeśli ludzkość znajdzie skuteczną metodę usuwania z atmosfery zanieczyszczeń, spowoduje to, że nasze przywiązanie do paliw kopalnych pozostanie niezmienne, co w sumie nie będzie zjawiskiem korzystnym. Przestaniemy się na przykład martwić szkodliwymi wyziewami, spalinami samochodowymi, etc. Jednak Oldham utrzymuje, że zanim placówki DAC znajdą powszechne zastosowanie, surowce kopalne praktycznie przejdą do historii albo przynajmniej będą miały znacznie mniejsze znaczenie niż dziś. Twierdzi też, że żadne inne rozwiązania na razie nie wchodzą w rachubę, gdyż nie są w stanie przynieść takich rezultatów, jakie gwarantują direct air capture plants.
Andrzej Malak
