Нов начин да премахнем СО2 от атмосферата

Нашата планета има въглероден проблем - ако не започнем да отстраняваме въглеродния диоксид от атмосферата, ще станем по-горещи, по-бързо. Химическият инженер Дженифър Уилкокс представя някои невероятни технологии за изчистване на въглерода от въздуха, използвайки химични реакции, които улавят и използват повторно СО2 по същия начин, по който дърветата го правят... но в огромен мащаб. Този подробен разговор разглежда както предимствата, така и капаните.

Четиристотин части на милион:

това е приблизителната концентрация
на CO2 в атмосферата днес.

Какво означава това дори?

За всеки 400 молекули въглероден диоксид,

имаме още един милион молекули
от кислород и азот.

В тази зала днес,
сме около 1,800 човека.

Представете си само един от нас
носеше зелена риза,

и сте помолени да намерите
този един човек.

Това е предизвикателството, пред което
сме изправени когато улавяте CO2

директно от въздуха.

Звучи доста лесно,

извличането на CO2 от въздуха.

Всъщност е наистина трудно.

Ето какво е лесно:

избягвайки CO2 емисиите на първо време

Но няма да правим това.

Сега трябва да мислим,
как да се върнем назад

издърпвайки СО2 от въздуха.

Въпреки, че е трудно,
всъщност е възможно да се направи.

И ще ви споделя днес,
къде е тази технология

и на къде може да се насочи
в близкото бъдеще.

По естествен път, земята
премахва СО2 от въздуха

с морска вода, почви,
растения и дори скали.

И въпреки, че инженерите и учените
вършат безценна работа

в ускоряването на естествените процеси,

няма да бъде достатъчно.

Добрите новини са, че имаме още.

Благодарение на човешката гениалност,
разполагаме днес с технология,

с която да премахнем СО2 от въздуха,

използвайки химически произведен подход.

Ще ми се да мисля за нея като
че е синтетична гора.

Съществуват два основни подхода
за отглеждане или изграждане на гората.

Единия използва химикали,
хванатите СО2 разтворени във вода.

Другия ползва твърдите материали
със СО2 хванатите материали

Без значение, кой подход изберете,
те изглеждат еднакви.

Тук ви показвам,
как може да изглежда система,

която да направи точно това.

Това се нарича въздушен контактор.

Може да видите, че трябва
да бъде много широк

за да има достатъчно
висока площ

да обработва нужния въздух,

понеже помнете,

опитваме се да хванем
само 400 молекули от милион.

Използвайки течно-основния подход

взимате тази голяма площ от
опаковъчен материал,

пълните контрактора с
опаковъчен материал,

ползвате помпите за разпределение
на течност към опаковъчния материал,

и може да ползвате вентилатори,
както се вижда отпред,

да се изведе въздуха от течността.

СО2 във въздуха,
е отделен от течността

чрез реакция със силно свързаните
CO2 молекули в разтвор.

И за да се улови много СО2,

трябва да направиш контрактора дълбок.

Но е възможна оптимизация,

защото колкото по дълбок
направиш контрактора

толкова повече енергия се хаби
за извеждането на въздуха.

Въздушните контактори за директно улавяне
на въздуха имат уникален дизайн,

които имат огромна площ,
но сравнително тънка дебелина.

И веднъж като си уловил СО2,

трябва да рециклираш материала,
който си ползвал за неговото улавянето,

отново и отново.

Мащабът на улавянето на
въглерода е толкова голям

че процесът на улавяне
трябва да бъде постоянен

и не можеш да ползваш
материала само веднъж.

Рециклирането на материала изисква
огромно количество от топлина,

замислете се:
СО2 е толкова разреден във въздуха,

че материала го обвързва много силно,

и затова ти трябва много топлина
за да рециклираш материала.

И за да го направиш с такава топлина,

се случва така, че концентрирания СО2,
който си взел от разредения СО2 във въздуха

сега е освободен,

и произвеждате CO2 с висока чистота.

И това е много важно,

защото чистият СО2
е по лесен за втечняване,

по лесен за транспорт, дали
в тръбопровод или камион,

или пък просто за директно ползване,

да кажем, като гориво или като химикал.

Така че, бих искал да поговорим
малко повече относно тази енергия.

Топлината нужна за регенерация или
рециклиране на материалите

абсолютно диктува енергията
и последващите разходи за това.

Затова задавам въпрос:

Каква енергия според вас е нужна

за да се премахне милиони тонове
СО2 от въздуха

за година?

Отговорът е: електроцентрала.

Нужна е електроцентрала
за да се улови СО2 директно от въздуха.

В зависимост от подхода,
който избереш

електроцентралата може да изисква
от 300 до 500 мегавата.

И трябва да си внимателен
какъв вид електроцентрала избираш.

Ако изберете въглищна,

ще се окаже, че изхвърляте
повече СО2 отколкото улавяте.

Нека поговорим за разходите.

Енерго-интензивна версия
на тази технология

може да ви струва около
1000$ на тон

само за да я уловите.

Нека да преведем това.

Ако трябваше да вземете скъпия CO2
и го превърнете в течно гориво,

който излиза на 50 долара за галон.

Това е твърде скъпо;
Не е удачно.

Затова, как може да свалим тези разходи?

Това, отчасти, е работата, която върша.

Съществува компания днес,
търговска компания,

която може да направи това
за ниските 600 долара за тон.

Има още няколко други компании,
които развиват технологии

позволяващи това за още
по ниска цена от тази.

Ще поговоря малко

и за тези други компании.

Едната се нарича Carbon Engineering.

Разположени са в Канада.

Използват подход базиран на
течната основа за разделяне

в комбинация с изгаряне на
супер богат и евтин натурален газ

за осигуряване на необходимата топлина.

Имат умен подход,

който им позволява да уловят
СО2 от въздуха

и това СО2, което генерират при
изгаряне на природния газ.

Правейки това,

те компенсират за излишното замърсяване
и намаляват разходите.

Базираната в Швейцария Climeworks
и Американския Global Thermostat

използват друг подход.

Използват твърд материал за улавяне.

Climeworks използват топлината от земята

или геотермалната,

или дори излишната пара от
други индустриални процеси

за да се намали
замърсяването и разходите.

Global Thermostat
използват друг подход.

Те се фокусират върху нужната топлина

и от скоростта, с която се движи
през материала

за да могат да освободят
и произведат СО2

с много бърза скорост,

която им позволява да имат
по компактен дизайн

и сравнително ниски цени.

Има и още.

Синтетичната гора притежава голямо
предимство пред реалната.

Следващата снимка, която ви показвам
е карта на Амазонска тропическа гора.

Амазония е способна да улови
1,6 милиард СО2 на година.

Това се равнява грубо на 25%

от годишните емисии в САЩ.

Необходимата земя
за синтетична гора

или произведена директна инсталация
за улавяне на въздух

за да улови същото количество

е 500 пъти по малка.

В допълнение, за синтетична гора,

няма нужда да се строи върху
обработваема земя,

затова няма конкуренция
със земеделска земя или храна,

и също така няма причина
да се отсичат истински дървета

за да се направи.

Искам да се върна назад,

и искам да повдигна концепцията
за отрицателни емисии отново.

Отрицателните емисии изискват
отделения СО2

да бъде окончателно премахнат
от атмосферата завинаги,

което означава да го върнеш в земята,

от където е дошъл на първо място.

Но да бъдем честни, никой
не плаща за това днес,

поне не достатъчно.

Затова компаниите, които разработват
тези технологии

всъщност се интересуват
във взимането на СО2

и от него да се създаде нещо полезно,
продаваем продукт.

Може да бъде течни горива, пластмаса

или дори синтетичен чакъл.

И не ме разбирайте грешно, пазарите на
въглеродни емисии са страхотни.

Но няма да ви заблуждавам.

Не са достатъчно големи
за да решат климатичната криза,

и каквото трябва да направим
е да помислим

какво може да отнеме.

Трябва да кажа, че
позитивното на въглеродните пазари

е, че позволяват да се строи
нови улавящи станции,

и с всяка построена станция,

научаваме повече.

И когато научаваме повече,

имаме възможността да
свалим разходите.

Но в същото време
трябва да инвестираме

като глобално общество.

Може да имаме цялата гениалност
и технологии на света

но няма да бъдат достатъчни

за да може технологията да окаже
значително въздействие върху климата.

Имаме нужда от регулации,

от субсидии

такси върху въглерода.

Някои от нас с радост
биха платили повече,

но това, от което имаме нужда

е за въглеродно-неутрален,
въглеродно-отрицателен план,

който да е достъпен за
мнозинството от обществото,

за да въздейства на климата.

В допълнение към тези видове инвестиции,

имаме нужда и от инвестиции
в проучванията и разработването.

Как може да изглежда това?

През 1966, САЩ инвестира половин процент
от брутния вътрешен продукт

в Аполо програмата.

Закара безопасно хората до луната

и обратно към земята.

Половин процент от GDP
е около 100 милиарда долара.

Знаейки, че директно улавяне на въздуха

е един от фронта в борбата ни
срещу изменението на климата,

представете си, че бихме могли
да инвестираме 20%, 20 милиарда долара.

Представете си, че бихме могли
да свалим цената още

до 100 долара на тон.

Ще е трудно, но това прави
работата ми забавна.

И как ще изглежда това,

20 милиарда долара, 100$ на тон?

Това изисква да създадем
200 синтетични гори,

всяка способна да улавя
милиони тонове CO2 на година.

Това добавя до 5% от
годишните емисии на САЩ.

Това не звучат много.

Оказва се, че всъщност е много.

Ако погледнете емисиите,
свързани с превоза на дълги разстояния

и комерсиалните полети,

те добавят около 5%.

Нашата зависимост от течни горива
прави тези емисии

много трудни за избягване.

Затова, тази инвестиция
може да бъде икзлючително важна.

Сега, какво ще отнеме в отношение на
земна площ за това,

200 гори?

Оказва се, че ще заеме около
половината земна площ на Ванкувър.

Само при положение,
че се захранват от природен газ.

Но спомнете си недостатъка
на природния газ

Ако използвате природния газ,
той също изпуска CO2,

оказва се, че ще улавяте
само 1/3 от предназначеното,

освен ако не използвате
умния подход на преулавяне,

което въглеродното инженерство прави.

И ако имаме алтернативен подход,

и използваме вятъра и слънцето за това,

земната площ ще бъде
15 пъти по голяма,

което се равнява на щата New Jersey.

Едно от нещата, за които мисля
в моята работа и изследвания

да се оптимизира и да се разбере
къде да поставим тези растения

и да се мисли за локалните ресурси,
които са на разположение.

дали ще е земя, вода,
евтина и чиста енергия

понеже, примерно,
може да ползваш чисто електричество

за да разделиш водата
и да произведеш водород,

който е отличен заместител
на природен газ без въглерод,

за осигуряване на нужната топлина.

Но искам отново да погледнем
отрицателните емисии.

Те не трябва да бъдат
разглеждани като сребърен патрон,

но могат да ни помогнат
ако продължим провала си

в намаляването на емисиите на CO2
в глобален мащаб.

Но и затова трябва да сме вниманителни.

Този подход е толкова примамлив,
че може да бъде рисков,

понеже някои може да се придържат към него
сякаш това ще е решение на кризата ни.

Може да изкушава хората да продължат
да горят изкопаеми горива 24 часа на ден,

365 дена в годината.

Твърдя, че не трябва да гледаме
на отрицателните емисии

като заместител за спиране
на замърсяването,

а като допълнение към
съществуващо, което включва всичко

от енергийна ефективност,

до ниско-енерген въглерод,

до подобрено фермерство.

Заедно ще тръгнем към пътя
към нетни нулеви емисии някой ден.

Малка самооценка:

Съпругът ми е спешен лекар.

И съм изумена от животопасяващата работа,

която той и неговите колеги
извършват всеки ден.

И все пак, когато им говоря
за работата ми на въглеродното улавяне,

те са също толкова изумени,

и това е понеже борбата с
климата чрез улавяне на въглерода

е не само за спасянето на полярната мечка

или на ледник.

А за спасяването на
човешки животи.

Синтетичната гора може никога
да е красива колкото истинската,

но може да ни позволи
да запазим не само Амазония,

но и всички хора, за които

ни е грижа и обичаме,

както и всичките ни бъдещи поколения

и модерна цивилизация.

Благодаря.