Kung ito lamang ay madali. Olivier Le Moal / Shutterstock

Ayon sa isang kamakailang pangunahing UN ulat, kung lilimitahan natin ang pagtaas ng temperatura sa 1.5 °C at pigilan ang pinakamasamang epekto ng pagbabago ng klima, kailangan nating bawasan ang pandaigdigang CO? mga emisyon sa net zero sa 2050. Nangangahulugan ito na alisin ang paggamit ng fossil fuel nang mabilis – ngunit upang masugpo ang paglipat na iyon at mabawi ang mga lugar kung saan kasalukuyang walang kapalit para sa mga nasusunog, kailangan nating aktibong alisin ang CO? mula sa kapaligiran. Ang pagtatanim ng mga puno at pag-rewild ay a malaking bahagi ng solusyon na ito, ngunit malamang na kailangan namin ng karagdagang teknolohikal na tulong kung maiiwasan namin ang pagkasira ng klima.

Kaya nang lumabas ang kamakailang balita na ang kumpanya ng Canada na Carbon Engineering ay gumamit ng ilang kilalang kimika upang makuha ang CO? mula sa atmospera sa halagang mas mababa sa $100 bawat tonelada, maraming media source ang pumupuri sa milestone bilang isang magic bullet. Sa kasamaang palad, ang malaking larawan ay hindi kasing simple. Ang tunay na pag-tipping ng balanse mula sa carbon source hanggang sa carbon sink ay isang maselan na negosyo, at ang aming pananaw ay ang mga gastos sa enerhiya na kasangkot at malamang sa ibaba ng agos na paggamit ng nahuli na CO? nangangahulugan na ang "bala" ng Carbon Engineering ay anumang bagay ngunit magic.

Given na CO? bumubuo lamang ng 0.04% ng mga molecule sa ating hangin, ang pagkuha nito ay maaaring mukhang isang teknolohikal na kababalaghan. Ngunit ginagawa ito ng mga chemist sa maliliit na antas mula noong ika-18 siglo, at maaari pa nga itong gawin - kahit na hindi mahusay - gamit ang mga supply mula sa lokal na tindahan ng hardware.

Tulad ng malalaman ng mga mag-aaral sa kimika ng sekondaryang paaralan, CO? ay tumutugon sa limewater (calcium hydroxide solution) upang magbigay ng milky-white insoluble calcium carbonate. Ang iba pang hydroxides ay kumukuha ng CO? sa parehong paraan. Lithium hydroxide ay ang batayan ng CO? mga sumisipsip na nagpanatiling buhay sa mga astronaut sa Apollo 13, at ang potassium hydroxide ay kumukuha ng CO? napakahusay na maaari itong magamit upang sukatin ang nilalaman ng carbon ng isang nasusunog na sangkap. Ang ika-19 na siglong kagamitan na ginamit sa huling pamamaraang ito ay nagtatampok pa rin sa logo ng American Chemical Society.

Sa kasamaang palad, hindi na ito maliit na problema – kailangan na nating makuha ang bilyun-bilyong tonelada ng CO?, at mabilis.

Ang pamamaraan ng Carbon Engineering ay hydroxide chemistry sa pinakamahusay nito. Sa pilot plant nito sa British Columbia, ang hangin ay hinihila ng malalaking bentilador at nakalantad sa potassium hydroxide, na may CO? tumutugon upang bumuo ng natutunaw na potassium carbonate. Ang solusyon na ito ay pinagsama sa calcium hydroxide, na gumagawa ng solid at madaling mapaghiwalay na calcium carbonate, kasama ang potassium hydroxide solution, na maaaring magamit muli.

Ang kaltsyum carbonate ay maaaring gamitin bilang isang pataba ng lupa. Nordic Moonlight / Shutterstock

Ang bahaging ito ng proseso ay nagkakahalaga ng medyo maliit na enerhiya at ang produkto nito ay mahalagang limestone – ngunit ang paggawa ng mga bundok ng calcium carbonate ay hindi nakalulutas sa ating problema. Kahit na ang calcium carbonate ay may mga gamit sa agrikultura at konstruksiyon, ang prosesong ito ay magiging masyadong mahal bilang isang komersyal na mapagkukunan. Hindi rin ito praktikal na opsyon para sa pag-iimbak ng carbon na pinondohan ng gobyerno dahil sa napakalaking dami ng calcium hydroxide na kakailanganin. Upang maging magagawa, ang direktang air capture ay kailangang makagawa ng puro CO? bilang produkto nito, na maaaring ligtas na maimbak o magamit.

Kaya, ang solid calcium carbonate ay pinainit hanggang 900 °C upang mabawi ang purong CO?. Ang huling hakbang na ito ay nangangailangan ng malaking halaga ng enerhiya. Sa natural na gas-fired plant ng Carbon Engineering, ang buong cycle ay bumubuo ng kalahating tonelada ng CO? para sa bawat toneladang nakuha mula sa hangin. Kinukuha ng planta ang dagdag na CO na ito?, at siyempre ay maaaring palakasin ng renewable energy para sa mas malusog na balanse ng carbon – ngunit nananatili ang problema kung ano ang gagawin sa lahat ng nakuhang gas.

Ang Swiss start-up na kumpanya na Climeworks ay gumagamit ng katulad na nakuhang CO? sa aid photosynthesis at pagbutihin ang ani ng pananim sa kalapit na mga greenhouse, ngunit sa ngayon ang presyo ay wala kahit saan malapit sa mapagkumpitensya. CO? maaaring makuha sa ibang lugar sa halagang kasing liit ng isang-sampung bahagi ng $100 bottom line ng Carbon Engineering. Mayroon ding mga mas murang paraan para mabawi ng mga pamahalaan ang mga emisyon: mas madaling makuha ang CO? sa pinagmumulan ng emisyon, kung saan mas mataas ang konsentrasyon. Kaya't ang teknolohiyang ito ay malamang na pangunahing interesado sa mga industriyang may mataas na paglabas na maaaring makinabang mula sa CO? na may berdeng mga kredensyal.

Halimbawa, ang isa sa mga pangunahing mamumuhunan sa teknolohiya ng pagkuha ng Carbon Engineering ay Occidental Petroleum, isang pangunahing gumagamit ng Pinahusay na pagbawi ng langis paraan. Sa isang ganoong paraan, CO? ay binomba sa mga balon ng langis upang madagdagan ang dami ng langis na krudo na maaaring mabawi, salamat sa tumaas na presyon ng balon at/o pagpapabuti ng mga katangian ng daloy ng langis mismo. Gayunpaman, kasama ang gastos sa enerhiya sa pagdadala at pagpino sa sobrang langis na ito, ang paggamit ng teknolohiya sa ganitong paraan ay malamang na magpapataas ng mga net emissions, hindi magpapababa sa mga ito.

Ang isa pang susi ay nagsalita tungkol sa mga operasyon ng Carbon Engineering Air To Fuels teknolohiya, saang CO? ay na-convert sa nasusunog na likidong gasolina, na handang sunugin muli. Sa teorya, nagbibigay ito ng carbon-neutral na fuel cycle, sa kondisyon na ang bawat hakbang ng proseso ay pinapagana ng renewable energy. Gayunpaman, kahit na ang paggamit na ito ay malayo pa rin sa isang negatibong teknolohiya sa paglabas.

Ang mga metal-organic na balangkas ay mga buhaghag na solidong may kakayahang kumuha ng CO?.

{vembed Y = m91P-R3kxOs}

May mga maaasahang alternatibo sa abot-tanaw. Ang mga metal-organic na balangkas ay mga solidong tulad ng espongha na pinipiga ang katumbas na CO? surface area ng isang football pitch papunta sa sukat ng isang sugar cube. Ginagamit ang mga ibabaw na ito para sa CO? Ang pagkuha ay nangangailangan ng mas kaunting enerhiya - at ang mga kumpanya ay nagsimulang tuklasin ang kanilang potensyal na komersyal. Gayunpaman, ang malakihang produksyon ay hindi pa naperpekto, at ang mga tanong sa kanilang pangmatagalang katatagan para sa napapanatiling CO? Nangangahulugan ang mga proyekto ng pagkuha na ang kanilang mataas na gastos ay hindi pa nararapat.

Sa maliit na pagkakataon na ang mga teknolohiyang nasa laboratoryo pa ay magiging handa para sa gigatonne-scale capture sa loob ng susunod na dekada, ang mga pamamaraan na ginagamit ng Carbon Engineering at Climeworks ay ang pinakamahusay na mayroon kami sa kasalukuyan. Ngunit mahalagang tandaan na wala silang halos perpekto. Kakailanganin nating lumipat sa mas mahusay na pamamaraan ng CO? makunan sa lalong madaling panahon. Bilang founder ng Carbon Engineering na si David Keith mismo punto out, ang mga teknolohiya sa pag-alis ng carbon ay overhyped ng mga policymakers, at nakatanggap ng "extraordinarily small" na pagpopondo sa pananaliksik sa ngayon.

Sa pangkalahatan, dapat nating labanan ang tukso upang makita ang direktang pag-capture ng hangin bilang isang magic bullet na nagliligtas sa atin mula sa pagkakaroon upang matugunan ang ating addiction sa carbon. Ang pagbawas o pag-neutralize ng carbon load sa buhay ng siklo ng hydrocarbon fuels ay maaaring maging isang hakbang patungo sa mga negatibong teknolohiya ng emissions. Ngunit ito ay lamang - isang hakbang. Matapos ang pagiging maling bahagi ng carbon ledger para sa matagal na, ito ay nakalipas na panahon upang tumingin lampas lamang paglabag kahit.

Tungkol sa Ang May-akda

Chris Hawes, Lektor sa Inorganic Chemistry, Keele University

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon