Видобуток вуглецю з повітря: Білл Гейтс або новий сценарій порятунку планети

Ідея порятунку планети від кліматичних змін разюче проста: добувати CO2 з повітря і використовувати його для виробництва нешкідливого для екології палива. Але чи здатна ця технологія працювати в промисловому масштабі?
Хоча зовні обладнання виглядає досить непривабливо – поєднання труб, насосів, резервуарів, котлів і каналів в брудній промисловій зоні біля городка Скваміш в Західній Канаді – але такий завод міг би зупинити процес зміни клімату і врятувати світ, за рахунок скорочення споживання звичайного палива. Крім того, ця технологія також може зробити суперфизика з Гарвардського університету Девіда Кейта, співзасновника Microsoft Білла Гейтса і нафтового магната Нормана Мюррея Едвардса безмежно багатими, більше, ніж вони могли коли-небудь мріяти, пише The Guardian.
Суть винаходу
Ідея настільки ж грандіозна, як і проста: декарбонинровать світову економіку за рахунок екстрагування з повітря двоокису вуглецю (CO2), використовуючи масиви гігантських вентиляторів і запатентовані хімічні центрифуги; а потім використовувати вуглецевий газ для виробництва чистого синтетичного дизельного палива і бензину для кораблів, літаків і вантажних автомобілів.
Винахідники сподіваються, що комбінація технології прямого захоплення повітря (Direct Air Capture – DAC), електролізу води і синтезу палива, що використовується для виробництва рідкого вуглецевого палива, здатна працювати в глобальному масштабі. Більш того, нова розробка може зробити революцію у світовій транспортній індустрії, на яку припадає майже третина шкідливих викидів, які призводять до зміни клімату. Це було б еквівалентом механізованого фотосинтезу.
Хоча окремі технології не є новими, але їх комбінація в промисловому масштабі є новаторською. Компанія Carbon Engineering, створена в 2009 році провідним геоинженером Китом, за гроші від Гейтса і Мюррея побудувала завод з виробництва прототипів, встановила великі вентилятори і щодня видобувала близько однієї тонни чистого CO2 протягом року. Хоча на сьогодні він знову випущений в атмосферу.
Бензин з повітря
Carbon Engineering нещодавно реалізувала ще одне важливе досягнення. Працюючи з Каліфорнійської енергетичної компанією Greyrock, вона почала синтезувати суміш бензину і дизельного палива, використовуючи тільки CO2, захоплений з повітря і водень, що видобувається з води чистою електроенергією — процес, який вони називають «з повітря паливо» (Air to Fuels – A2F).
«Технологія A2F потенційно здатна змінити правила гри, оскільки якщо її успішно масштабувати, то вона дозволить нам використовувати дешеву, періодичну відновлювану електроенергію для синтезу рідкого палива, сумісного з сучасною інфраструктурою і двигунами, — говорить Джефф Холмс (Geoff Holmes) з Carbon Engineering. – Це стане альтернативою для біопалива та доповненням до електричних транспортних засобів, спрямованих на витіснення палива, видобутого з корисних копалин у транспортній індустрії».
Синтетичне паливо і раніше виробляли з CO2 і H2, але в невеликих масштабах. І Холмс вважає, що цей пілотний завод є першим прикладом перетворення повітря в паливо», де все обладнання має потужне промислове застосування і, таким чином, дає реальний привід розраховувати на життєздатність і комерційну ефективність. Наступним кроком є збільшення інвестицій, масштабування і подальша комерціалізація процесу з використанням «зеленої» енергії, таких як сонячна (фотоелектрика). Є плани щодо будівництва масивних стін витяжних вентиляторів, розташованих за межами міст і на несільськогосподарських землях, що будуть постачати СО2 для синтезу палива, і, зрештою, – для безпосередньої ізоляції карбонових викидів.
«Технологія A2F – це майбутнє, – вважає Холмс, – тому що вона вимагає в сотні разів менше землі і води, ніж біопаливо, і завод можна розмістити у будь-якому місці. Але для того, щоб технологія запрацювала, необхідно скоротити собівартість кінцевого продукту до рівня меншого, ніж сьогодні коштує видобуток нафти, і – що ще складніше переконати країни встановити глобальну загальну ціну на вуглець».
Найкращим способом використання всіх технологій з негативними викидами є компенсація викидів, які відбуваються зараз. Причому вона повинна бути оплачена тими, хто генерує ці викиди, або постачальниками викопного палива. Ми повинні досягти нульових викидів до того часу, поки не будуть впроваджені екологічно чисті технології. За оцінками, протягом 20-30 років кількість глобальних викидів складе приблизно 1000 млрд тонн, якщо відштовхуватися від поточних тенденцій. Перехід до так званих чистим негативних викидів, очевидно, може виявитися нездійсненним тягарем для суспільства майбутнього, вже обтяженого зміною клімату.
Без сумніву, такий виклик є дуже складним. Всесвітні викиди, спричинені техногенними факторами, повинні бути доведені до «чистого нуля» не пізніше 2090 року, вважає Міжурядова група з питань зміни клімату при ООН. Це означає, що треба вирівняти кількість викидів вуглецю в атмосферу і кількість екстрагованого з атмосфери вуглецю. Інший варіант — зобов’язати країни або великі корпорації купити достатню кількість вуглецевих кредитів, щоб компенсувати різницю.
Заради майбутнього
Але зазначеного вище буде недостатньо. Щоб уникнути неминучої зміни клімату, викиди повинні стати «негативними», тобто коли вуглецю з атмосфери вилучається більше, ніж виділяється внаслідок людської діяльності. Багато країн, у тому числі Великобританія, припускають, що негативні викиди будуть розгортатися у великому масштабі. Але у світі працює лише невелика кількість пілотних заводів, які здатні вилучати і зберігати вуглецеві викиди, і подальше розширення під питанням. (До речі, в 2007 році Річард Бренсон виділив приз у розмірі $25 млн для винахідників комерційно ефективного способу видалення принаймні 1 млрд тонн атмосферного СО2 щороку. Але ніхто так і не подав заявку на цей приз).
Ахіллесова п’ята всіх технологій утилізації викидів — це великі витрати. Мова йде про те, щоб знизити ціну до $100 за тонну вилученого з атмосфери CO2 з поточних $600. Але навіть тоді утилізація лише 1% світових викидів буде коштувати близько $400 млрд в рік. Постійне зберігання вже екстрагованого CO2 зажадає додаткового інвестування.
Критики кажуть, що ці технології є нездійсненними. Не використовувати викопне паливо і не робити, перш за все, викиди, було б набагато розумніше, ніж шукати рішення по перетворенню CO2 в інший продукт, — кажуть професор Кевін Андерсон (Professor Kevin Anderson), заступник директора Центру досліджень зміни клімату тиндаль, і дослідник Глен Петерс (Glen Peters), директор Центру міжнародних досліджень клімату (Цицерон) в Норвегії. Натомість, уряду спираються на ці технології, щоб вилучити сотні мільйонів тонн вуглецю з атмосфери. Це дуже позитивна новина, вважає Андерсон. До середини сторіччя багато розробки передбачають такий же обсяг вилучення СО2 з атмосфери чистими технологіями, як і той обсяг, що природним чином поглинається світовим океаном і всіма рослинами. І це не є страховим полісом на майбутнє, швидше, це ризикована гра з наступними поколіннями, особливо тими, хто живе у бідних і кліматично уразливих районах.
За словами Андерсона, привабливість технологій, які здатні зменшити викиди вуглецевих газів, полягає в тому, що вони відстрочать необхідність у жорстких і політично складних рішеннях сьогодні і перекладають турботи по скороченню викидів вуглецю на майбутні покоління. Але якщо ці технології не будуть розгорнуті до планетарного масштабу, то наші діти будуть змушені страждати від наслідків стрімких температурних перепадів і особливо нестабільного клімату.