Zachytávání a následné uskladnění, či využití emisí oxidu uhličitého je jednou z možných cest, jak dosáhnout dekarbonizace energetiky i dalších průmyslových odvětví. Přestože se technologie CCS (carbon capture and storage) prozatím nijak výrazně neprosadila, někteří vědci věří, že své místo v budoucnosti má.

Prvním krokem je samotné zachycení oxidu uhličitého ze vzduchu či spalin, následně je však nutné s ním nějak naložit. Jednou z možností je jeho uskladnění například do porézních hornin pod zemským povrchem. Nabízí se však i možnost zachycený CO2 využít pro výrobu surovin pro průmyslové procesy, syntetických paliv a dalších produktů.

Tým kanadských a amerických vědců se zaměřil na různé metody předpracování CO2 a jejich technologickou i ekonomickou stránku.

„Podobně jako rostlina využívá oxid uhličitý, sluneční světlo a vodu, aby si pro sebe vyrobila cukry, chceme s užitím energie ze Slunce či jiných obnovitelných zdrojů využít technologie k přeměně CO2 do malých stavebních bloků, molekul, které mohou být následně upravovány tradičními chemickými postupy pro komerční využití. Inspirujeme se přírodou a děláme to rychleji a účinněji,“ říká Phil De Luna, spoluautor studie.

V současné době se podle vědců jeví jako neslibnější technologie pro využití oxidu uhličitého takzvaná elektrokatalytická přeměna, kdy jsou molekuly oxidu uhličitého přeměňovány s využitím vody a elektřiny na uhlovodíky. Tímto způsobem je možné využít přebytečnou elektřinu z obnovitelných zdrojů k přeměně oxidu uhličitého na syntetická kapalná a plynná paliva s vysokou energetickou hustotou, která mohou být snadno skladována.

Elektrokatalytická přeměna je sice v současnosti nejblíže možnému komerčnímu uplatnění, existují však i další metody, které mají podle vědců značný potenciál. Jejich uplatnění v běžné praxi si nicméně vyžádá další roky či desetiletí výzkumu.

„Je to stále technologie budoucnosti, ale je teoreticky možná i proveditelná a jsme nadšeni z jejího nasazení. Pokud budeme pokračovat v jejím rozvoji, je pouze otázkou času, než budeme mít elektrárny, kde je CO2 vypouštěno, zachyceno a přeměněno,“ říká druhý spoluautor zprávy, Oleksandr Bushuyev.

Výhled časového rámce pro nasazení různých technologií přeměny CO2. Autoři: Bushuyev and De Luna
Výhled časového rámce pro nasazení různých technologií přeměny CO2. Autoři: Bushuyev and De Luna

Další technologie, která u které došlo v posledních letech k výraznému pokroku, je přeměna CO2 pomocí energie slunečního záření s využitím polovodičových katalyzátorů. Tyto fotochemické systému využívají proces podobný fotosyntéze, kterou běžně využívají k získávání energie rostliny. Tato technologie má oproti elektrokatalytické přeměně tu výhodu, že pro výrobu syntetických paliv nevyžaduje zdroj elektrické energie a spoléhá se čistě na sluneční záření.

Biohybridní systémy využívají kombinaci anorganických katalyzátorů a enzymů či geneticky modifikovaných bakterií. Tyto technologie mají potenciál využít přírodní enzymatické přeměny CO2 na širokou paletu produktů. Přestože je technologie na samém počátku, vědci v ní vidí značný potenciál, pokud budou vyřešeny klíčové podmínky jak například dlouhodobá stabilita procesu.

Termokatalytická přeměna uhlovodíků v porézních materiálech je sice známa delší dobu, využití nanoporézních materiálů ale zatím bylo zvažováno pouze pro uskladnění zachyceného oxidu uhličitého. Nedávno představené porézní materiály však mohou být uplatněny jako katalyzátor při elektrochemické přeměně CO2.

Další dvě slibné technologie, jejichž nasazení autoři zprávy očekávají až na přelomu dalšího století, jsou řetězové vkládání a využití molekulárních strojů.

Komentáře

0 komentářů ke článku "undefined"

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *