5 cách biến CO₂ từ ô nhiễm thành sản phẩm có giá trị

5 cách biến CO₂ từ ô nhiễm thành sản phẩm có giá trị 1599686sv / Shutterstock

Việc tránh đốt nhiên liệu hóa thạch dễ dàng hơn nhiều so với việc làm sạch khí thải CO₂ một khi chúng ở trong bầu khí quyển của Trái đất. Nhưng thế giới không còn sự lựa chọn xa xỉ - giảm phát thải mạnh mẽ và loại bỏ và lưu trữ CO nhanh chóng cả hai sẽ cần thiết để tránh những tác động xấu nhất của hệ thống sưởi toàn cầu.

Điều gì sẽ xảy ra nếu, thay vì lãng phí tất cả CO ​​đó, nó có thể biến thành thứ gì đó hữu ích? Hiện tại có rất ít động lực kinh tế cho các ngành công nghiệp phát ra CO₂ để nắm bắt nó, chứ đừng nói đến việc rút nó trực tiếp xuống khỏi bầu khí quyển. Xác định các sản phẩm có giá trị và cách sản xuất chúng có thể bắt đầu loại bỏ CO₂ ở quy mô công nghiệp và giúp giảm lượng khí thải trong quy trình. Trong bài báo gần đây của chúng tôi, chúng tôi đặt ra để làm rõ những quy trình và sản phẩm này có thể là gì.

Chúng tôi đã xem xét các quá trình sử dụng CO₂ thu được từ khí thải công nghiệp và cả các quá trình sinh học có thể trực tiếp hút CO₂ từ không khí. Chúng tôi dự đoán rằng từ một đến mười gigaton CO₂ có thể được sử dụng mỗi năm vào năm 2050, với chi phí dưới 100 USD (77 bảng Anh) mỗi tấn CO₂. Con người hiện đang phát ra 37 gigaton CO₂ mỗi năm và chúng ta cần giảm tác động xuống mức 2050 vào khoảng năm XNUMX. Một số dự toán đề nghị điều này có thể có nghĩa là loại bỏ khoảng mười gigaton CO₂ một năm từ năm 2050 trở đi. Một số trong những ý tưởng sử dụng CO₂ này, nếu được thực hiện đúng cách, có thể đóng một vai trò trong việc làm cho điều đó có hiệu quả kinh tế hơn.

Một số ý tưởng cho việc sử dụng CO₂ có thể không thoát khỏi bảng vẽ. Nhưng với sự đầu tư đúng đắn và các ưu đãi, những người khác có thể chuyển từ các dự án nghiên cứu thích hợp sang các kế hoạch đáng tin cậy và từ công việc của các doanh nghiệp nhỏ sang mục tiêu của toàn bộ các ngành công nghiệp. Đây là một lựa chọn về những cách mà ô nhiễm của một người có thể trở thành sản phẩm của người khác.

5 cách biến CO₂ từ ô nhiễm thành sản phẩm có giá trị Tạo ra một loại hàng hóa từ carbon có thể giúp khởi động việc loại bỏ nó khỏi khí quyển. Nâng cao trên Bapt / Shutterstock

1. Làm nhà

Có một số cách mà các tòa nhà có thể được xây dựng bằng vật liệu làm từ CO₂. Đầu tiên là rõ ràng: sử dụng gỗ. Trồng và thu hoạch bền vững cây để xây dựng có nghĩa là CO₂ được lấy từ khí quyển, chuyển đổi thành một sản phẩm thương mại có giá trị và được lưu trữ dưới dạng carbon trong các tòa nhà tồn tại lâu dài.

Nó cũng làm giảm nhu cầu xi măng, chịu trách nhiệm 10-15% lượng khí thải nhà kính toàn cầu thông qua sản xuất. Các công nghệ mới, chẳng hạn như gỗ nhiều lớp hoặc gỗ acetyl hóa, đang làm cho sự thay thế này trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Cách thứ hai là sử dụng và sau đó lưu trữ CO₂ trong các quy trình sản xuất bê tông, bằng cách đóng rắn xi măng hoặc trong sản xuất của các thành phần khác như tổng hợp.

2. Tạo sản phẩm nhựa

CO có thể được sử dụng trong các polyme để làm nhựa bền cho xe hơi và các tòa nhà. Xung quanh 60% nhựa có ứng dụng trong các lĩnh vực khác ngoài bao bì. Nhựa làm từ CO₂ có thể thay thế sản phẩm nhựa làm từ nhiên liệu hóa thạch đối với các lĩnh vực này, đặc biệt là khi chúng không yêu cầu các thành phần độc hại hoặc bẩn như phosgenes hoặc epoxit, và có thể rẻ hơn để sản xuất so với các vật liệu dựa trên nhiên liệu hóa thạch. Bởi vì phân tử CO₂ là một phần ổn định của xương sống của polymer, nó có thể được lưu trữ trong các vật liệu này miễn là chúng tồn tại lâu.

3. Làm nhiên liệu hoặc phân bón

CO₂ có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho nhiều quá trình hóa học, với hàng trăm sản phẩm cuối cùng tiềm năng, bao gồm nhiên liệu hydrocarbon và phân urê.

Nhiên liệu làm từ CO₂ có thể tồn tại dưới dạng metanol cũng như các sản phẩm phức tạp hơn như cái gọi là đồng bộ. Những nhiên liệu này thường có thể được pha trộn hoặc di chuyển xung quanh bằng cách sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có như đường ống và tàu chở dầu. Và mặc dù nhiên liệu CO₂ hiện đang rất tốn kém để sản xuất, trong tương lai chúng có thể có giá trị trong các lĩnh vực như hàng không hoặc vận chuyển đường dài, đó là khó khử cacbon hơn hơn xe lửa và xe hơi vì chúng cần nhiên liệu với mật độ năng lượng cao hơn.

5 cách biến CO₂ từ ô nhiễm thành sản phẩm có giá trị Mặc dù sẽ tương đối dễ dàng cho ô tô và xe lửa trải qua điện khí hóa, máy bay vẫn sẽ cần nhiên liệu lỏng với mật độ năng lượng cao trong một thời gian. Milosz Maslanka / Shutterstock

Nếu sản phẩm CO₂ là nhiên liệu hoặc phân bón, thì CO₂ sẽ quay trở lại trong khí quyển sau khi sử dụng. Mặc dù hai công dụng của carbon tốt hơn một, nhưng nguyên tử carbon ban đầu đến từ nhiên liệu hóa thạch, đó không phải là một giải pháp lâu dài. Để trung lập với khí hậu, nguyên liệu CO₂ sẽ phải được lấy từ không khí - vì vậy CO₂ được lấy từ khí quyển, được chế tạo thành nhiên liệu, sau đó phát ra khí quyển. Điều này hiện đang tốn kém và thách thức về mặt kỹ thuật. Điều quan trọng, năng lượng cần thiết cho quá trình này cũng cần phải được tái tạo.

4. Tăng năng suất cây trồng

Có bằng chứng mới nổi việc tăng lượng carbon trong đất cũng có thể làm tăng năng suất cây trồng. Đây là một hình thức sử dụng CO₂ tự nhiên đã xảy ra - các nhà khoa học và nông dân chỉ có thể giúp đỡ họ. Một cách đặc biệt hứa hẹn là sử dụng than sinh học - nguyên liệu thực vật đã được chuyển đổi thành dạng carbon hữu cơ ổn định thông qua một quá trình được gọi là nhiệt phân. Than sinh học chôn trong đất có thể lưu trữ carbon trong thời gian dài và tăng năng suất cây trồng.

Những lợi ích chung của bổ sung và duy trì carbon trong đất được thiết lập tốt, nhưng sử dụng đất làm kho chứa carbon là một thách thức vì nó dễ bị xáo trộn.

5. Chiết xuất thêm dầu

Theo trực giác, có thể vừa sản xuất dầu vừa lưu trữ CO₂. Đó là bởi vì bơm CO₂ vào giếng dầu làm tăng lượng dầu có thể được phục hồi - cái gọi là phục hồi dầu tăng cường CO.

Nó thực sự có thể để vận hành giếng sao cho nhiều CO₂ được đưa vào nó hơn là được phát ra trong quá trình sản xuất dầu và đốt cháy. Nhưng những thay đổi chính sách sẽ là cần thiết để khuyến khích điều này - các công ty dầu mỏ sẽ không làm điều đó bằng cách khác. Và đó là một sửa chữa tạm thời. Trong một thế giới đã khử cacbon hoàn toàn, nhu cầu về dầu hóa thạch phải gần bằng không.

Tuy nhiên, đây có thể là một cách ngắn hạn để kích thích nhu cầu cần thiết để nắm bắt CO₂, vì các nhà phát thải có thể bán CO₂ thải của họ cho các nhà sản xuất dầu.

Tất cả các tùy chọn này để sử dụng CO₂ đều có tiềm năng, nhưng biến chúng thành hiện thực sẽ cần một sự hiểu biết rõ ràng về những hậu quả không lường trước có thể xảy ra. Nhiều người có thể thất bại, vì vậy sẽ không khôn ngoan khi chỉ dựa vào bất kỳ ai trong số họ, nhưng thay vào đó, lan truyền cá cược rộng rãi.Conversation

Giới thiệu về tác giả

Ella Adlen, Giám đốc nghiên cứu và chương trình, Trường Oxford Martin, Đại học Oxford và Cameron Hepburn, Giáo sư Kinh tế Môi trường, Đại học Oxford

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Giải ngân: Kế hoạch toàn diện nhất từng được đề xuất để đảo ngược sự nóng lên toàn cầu

của Paul Hawken và Tom Steyer
9780143130444Trước nỗi sợ hãi và sự thờ ơ lan rộng, một liên minh quốc tế gồm các nhà nghiên cứu, chuyên gia và nhà khoa học đã cùng nhau đưa ra một loạt các giải pháp thực tế và táo bạo cho biến đổi khí hậu. Một trăm kỹ thuật và thực hành được mô tả ở đây, một số người nổi tiếng; một số bạn có thể chưa bao giờ nghe nói Chúng bao gồm từ năng lượng sạch đến giáo dục các cô gái ở các nước thu nhập thấp hơn đến các hoạt động sử dụng đất kéo carbon ra khỏi không khí. Các giải pháp tồn tại, có hiệu quả kinh tế và các cộng đồng trên toàn thế giới hiện đang ban hành chúng với kỹ năng và quyết tâm. Có sẵn trên Amazon

Thiết kế các giải pháp khí hậu: Hướng dẫn chính sách cho năng lượng carbon thấp

của Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Với những tác động của biến đổi khí hậu đã xảy ra với chúng ta, nhu cầu cắt giảm khí thải nhà kính toàn cầu không gì khác hơn là cấp bách. Đó là một thách thức khó khăn, nhưng các công nghệ và chiến lược để đáp ứng nó tồn tại đến ngày nay. Một tập hợp nhỏ các chính sách năng lượng, được thiết kế và thực hiện tốt, có thể đưa chúng ta đến con đường tương lai carbon thấp. Các hệ thống năng lượng rất lớn và phức tạp, vì vậy chính sách năng lượng phải được tập trung và tiết kiệm chi phí. Cách tiếp cận một kích cỡ phù hợp với tất cả chỉ đơn giản là sẽ không hoàn thành công việc. Các nhà hoạch định chính sách cần một nguồn lực rõ ràng, toàn diện, phác thảo các chính sách năng lượng sẽ có tác động lớn nhất đến tương lai khí hậu của chúng ta và mô tả cách thiết kế tốt các chính sách này. Có sẵn trên Amazon

Đây Changes Everything: Chủ nghĩa tư bản vs khí hậu

bởi Naomi Klein
1451697392In Đây Changes Everything Naomi Klein lập luận rằng biến đổi khí hậu không chỉ là vấn đề khác được nộp gọn gàng giữa thuế và chăm sóc sức khỏe. Đó là một báo động kêu gọi chúng tôi sửa chữa một hệ thống kinh tế đã làm chúng tôi thất bại theo nhiều cách. Klein xây dựng một cách tỉ mỉ trường hợp làm thế nào để giảm lượng khí thải nhà kính một cách ồ ạt là cơ hội tốt nhất của chúng tôi để đồng thời giảm bất bình đẳng, tưởng tượng lại các nền dân chủ bị phá vỡ của chúng tôi và xây dựng lại nền kinh tế địa phương bị cắt đứt. Cô vạch trần sự tuyệt vọng về ý thức hệ của những người từ chối biến đổi khí hậu, những ảo tưởng lộn xộn của những người theo chủ nghĩa địa lý và sự thất bại bi thảm của quá nhiều sáng kiến ​​xanh chính thống. Và cô ấy chứng minh chính xác lý do tại sao thị trường không khắc phục được và không thể khắc phục khủng hoảng khí hậu mà thay vào đó sẽ làm mọi thứ tồi tệ hơn, với các phương pháp khai thác cực kỳ nghiêm trọng và gây tổn hại về mặt sinh thái, kèm theo chủ nghĩa tư bản thảm họa tràn lan. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}