Tại sao chúng ta không thể kéo CO2 ra khỏi không khí?

Tại sao chúng ta không thể kéo CO2 ra khỏi không khí?
Shutterstock

Nhiều người hơn bao giờ hết nhận thức sâu sắc rằng mức độ tăng carbon dioxide (CO₂) trong khí quyển đang thúc đẩy sự thay đổi khí hậu và sự nóng lên toàn cầu. Tuy nhiên, các nhà sản xuất thực phẩm đã đưa ra cảnh báo rõ ràng rằng họ gần như đã hết xăng, được sử dụng trong nhiều sản phẩm từ bia để crumpets. Câu hỏi rõ ràng là: tại sao chúng ta không thể thu được CO dư thừa từ khí quyển và sử dụng nó?

Thực tế có thể lấy CO₂ từ khí quyển bằng một quá trình được gọi là thu không khí trực tiếp. Thật vậy, có một số công ty trên khắp thế giới, bao gồm một ở Thụy Sĩkhác ở Canada, Việc đó có thể đã thực hiện quá trình này. Về lý thuyết, nó có thể biến một vấn đề thành một nguồn tài nguyên quý giá, đặc biệt là ở các nước đang phát triển có ít tài sản tự nhiên khác.

Vấn đề là chi phí. Mặc dù lượng CO₂ trong không khí đang gây hại cho khí hậu, nhưng nói một cách tương đối thì có rất ít phân tử CO₂ trong không khí khiến việc hút chúng ra rất tốn kém. Nhưng có thể có những giải pháp khác có thể giúp giảm lượng khí thải carbon và cung cấp nguồn CO mới cho ngành công nghiệp.

Tất cả chỉ là vấn đề tập trung và tiêu thụ năng lượng. Lượng CO₂ trong không khí (phần lớn được tạo thành từ nitơ và oxy) là xung quanh Phần 400 trên một triệu hoặc 0.04%. Nếu chúng ta đại diện cho một mẫu các phân tử từ không khí là một túi quả bóng 5,000, thì chỉ hai trong số chúng sẽ là CO₂. Kéo chúng ra khỏi túi sẽ rất khó khăn.

Giống như tìm một quả bóng trong một cái túi.
Giống như tìm một quả bóng trong một cái túi.
Peter Styring, tác giả cung cấp

Chúng ta có thể thu được CO₂ bằng cách sử dụng vật liệu được gọi là vật liệu hấp thụ tương tác vật lý hoặc liên kết với khí ở cấp độ phân tử. Để thu được một lượng CO₂ khả thi từ không khí, chúng ta sẽ cần phải nén một lượng lớn để truyền nó qua chất hấp thụ, một thứ cần nhiều năng lượng.

Khí thải của các nhà máy điện là nguồn CO tập trung hơn (và chịu trách nhiệm cho rất nhiều tổng lượng khí thải carbon của chúng tôi). Carbon XPRIZE, một cuộc thi nhằm khuyến khích phát triển công nghệ thu hồi và sử dụng carbon, đã được xác định mười người vào chung kết tập trung vào việc thu giữ CO₂ từ các nhà máy điện hơn là bầu khí quyển.

Tuy nhiên, trong khi nồng độ CO₂ điển hình của xung quanh 10% (600 thoát ra khỏi 5,000) trong khí thải của nhà máy điện lớn hơn nhiều so với không khí, thu giữ CO₂ vẫn sẽ là một cách tốn kém để thanh lọc khí bằng các công nghệ hiện tại. Bạn cũng cần phải loại bỏ hơi nước trong khí thải, sẽ cần nhiều năng lượng.

Nguồn tốt hơn

Khi việc giảm nồng độ CO₂ trong khí quyển trở nên quan trọng hơn hoặc nếu bạn cần sản xuất khí ở những nơi xa xôi với nguồn năng lượng tái tạo lớn, thu khí trực tiếp có thể trở thành công nghệ hữu hiệu. Nhưng hiện tại có các nguồn CO₂ tập trung hơn và vì vậy rẻ hơn để khai thác.

Ví dụ, các nhà máy chưng cất và nhà máy bia sản xuất khí như một sản phẩm thải với độ tinh khiết cao (trên 99.5%) một khi bất kỳ nước nào đã được loại bỏ. Công trình xi măng, công trình thép và các ngành công nghiệp chế biến khác cũng có tương đối cao Nồng độ CO₂. Xây dựng các cơ sở nhỏ hơn chỉ cần thu được CO₂ từ các nhà máy và nhà máy riêng lẻ sẽ là cách rẻ hơn để tạo ra nguồn khí mới. Họ cũng có thể chứng minh một khoản đầu tư tốt vào các nhà máy cần nguồn cung CO₂ của riêng họ để thực hiện các quy trình của họ.

Sự thiếu hụt CO₂ hiện nay chủ yếu ảnh hưởng đến ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống. Nhưng chúng ta cũng bắt đầu thấy sự thúc đẩy lớn hơn để sử dụng CO₂ trong các ngành công nghiệp khác như một cách tạo ra thị trường cho một chất mà không phải là sản phẩm thải góp phần gây ra biến đổi khí hậu nguy hiểm. Bây giờ bạn có thể mua hóa chất và vật liệu xây dựng bắt đầu sự sống dưới dạng phân tử CO₂ thay vì nhiên liệu hóa thạch, ví dụ, bao gồm các tập hợp khoáng sản thực sự thu được nhiều carbon hơn dùng để sản xuất chúng.

ConversationKhi nhiều công nghệ sử dụng CO này xuất hiện, nhu cầu về khí sẽ tăng lên và do đó nhu cầu sản xuất nội địa hóa sẽ tăng lên. Tương lai là về việc biến chất thải thành hàng hóa.

Aout Các tác giả

Peter Styring, Giáo sư Kỹ thuật Hóa học và Hóa học, Đại học Sheffield và Katy Armstrong, Quản lý mạng CO2Chem, Đại học Sheffield

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = Peter Styring; maxresults = 1}

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = CO2 khí thải; maxresults = 2}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}