Zachytávání emisí CO2 je polovina řešení. Otázkou zůstává, co s nimi poté

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.



5 odpovědí na Zachytávání emisí CO2 je polovina řešení. Otázkou zůstává, co s nimi poté

  1. Martin Pácalt napsal:

    Díky za článek autorovi. Poznámka pod čarou. Přeměňovat CO2 vzniklé spálením fosilního paliva je jako odkládat splátku hypotéky. Syntetická paliva musejí mít primárně původ A) v surovinách, které vznikají nyní (jsou součástí koloběhu energie a živin v ekosystému dneška) – např. bioplynové stanice, B) pokud by byly používány emise z i fosilních zdrojů, pak může k nápravě složení atmosféry docházet jen pod podmínkou, že se vždy část syntetické sloučeniny nepoužije a uskladní (sloučeniny uhlíku a vodíku) – mělo by to časově rozvláčnější průběh, ale lidstvo by stíhalo průběžně zavádět úsporné technologie (ropa-spálení-„synsloučenina“-spálení – „synsloučenina“ atd. atd.). Nesmělo by se dále těžit nové uhlí, nová ropa, nový zemní plyn . S časem by se totiž množství fosilního CO2 tímto způsobem zmenšovalo. Vzhledem k náročnosti celosvětové populace asi bude pravděpodobnější možnost B. Již dlouho je nás přes 6 000 000 000 a v jisté studii je udržitelná míra populace jen 200 mil. obyvatel.
    Ukládání CO2 jako takového pod tlakem pokládám za časovanou bombu. Jediné, co má perspektivu je ukládání do hornin, které dokáží oxid uhličitý chemicky svázat (islandské čediče).

    • Jan Veselý napsal:

      Co má podle mě perspektivu je ukládání uhlíku v půdě. Líbí se mi práce Allana Savoryho zaměřená na sekvestraci uhlíku díky vhodně aplikované pastvě dobytka v aridních a semiaridních oblastech a líbí se mi systém „terra preta“. Má to tu výhodu, že to je fakticky zadarmo nebo za záporné náklady, vyplácí se to už jen díky podstatně vyšší produktivitě zemědělství a lepšímu záchytu vody v místech, kde jsou tyto postupy aplikovány.

  2. Vinkler napsal:

    Sešrotovat 6-9 miliard?

  3. Erich von dem Bach-Zelewski napsal:

    CO2 se pod tlakem (v nadkritickém stavu) ukládá, resp. plánuje ukládat, hluboko do např. zvodní, kde je vysoký tlak přirozený a není nutné jej nadále uměle udržovat. Navíc se časem přemění na pevné uhličitany.

  4. Ondra napsal:

    Já myslím že by se zachycený oxid uhličitý měl nějakým způsobem třeba chemickou reakcí štěpit na kyslík a uhlík, kyslík se vypustí do vzduchu do kterého se vlastně vrátí zpátky protože oxid uhličitý vzniká spalováním a přitom se spotřebovává vzdušný kyslík. A uhlík se může využít např. pro výrobu uhlíkových vláken.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *