< Return to Video

Новый способ удалить CO2 из атмосферы

  • 0:01 - 0:03
    Четыре сотни частиц на миллион —
  • 0:03 - 0:08
    примерное содержание CO2
    в воздухе на сегодняшний день.
  • 0:08 - 0:10
    Что это вообще значит?
  • 0:10 - 0:14
    Что на каждые 400 молекул углекислого газа
  • 0:14 - 0:18
    приходится миллион молекул
    кислорода и азота.
  • 0:18 - 0:22
    Сейчас в этом зале около 1800 человек.
  • 0:22 - 0:26
    Представьте, что только на одном из нас
    надета зелёная рубашка,
  • 0:26 - 0:29
    и вас попросили его найти.
  • 0:29 - 0:33
    Вот с чем мы сталкиваемся,
    когда вылавливаем CO2
  • 0:33 - 0:35
    прямо из воздуха.
  • 0:35 - 0:37
    Кажется, что проще некуда —
  • 0:37 - 0:39
    выкачать CO2 из воздуха.
  • 0:39 - 0:41
    На самом деле это очень трудно.
  • 0:41 - 0:43
    Но вот что просто,
  • 0:43 - 0:46
    так это начать избегать выбросов CO2.
  • 0:47 - 0:48
    Однако мы этого не делаем.
  • 0:49 - 0:53
    Теперь нам нужно подумать
    о том, чтобы вернуться назад.
  • 0:53 - 0:56
    Откачать CO2 обратно из воздуха.
  • 0:57 - 1:01
    Сделать это довольно трудно,
    но всё же возможно.
  • 1:01 - 1:05
    Я поделюсь с вами, на какой стадии
    развития находится эта технология
  • 1:05 - 1:07
    и в каком направлении
    может развиться в скором времени.
  • 1:08 - 1:13
    Земля естественным образом
    удаляет CO2 из воздуха
  • 1:13 - 1:18
    с помощью морской воды, почвы,
    растений и даже камней.
  • 1:18 - 1:22
    И хотя инженеры и учёные
    делают бесценную работу,
  • 1:22 - 1:26
    чтобы усилить эти природные процессы,
  • 1:26 - 1:28
    этого просто-напросто будет недостаточно.
  • 1:28 - 1:30
    Хорошая новость в том,
    что возможность есть.
  • 1:30 - 1:34
    Благодаря человеческой изобретательности,
    у нас есть технология,
  • 1:34 - 1:37
    которая удаляет CO2 из воздуха,
  • 1:37 - 1:40
    используя метод химической обработки.
  • 1:40 - 1:43
    Мне нравится думать об этом
    как об искусственном лесе.
  • 1:43 - 1:48
    Существует два основных подхода,
    как вырастить или построить такой лес.
  • 1:49 - 1:54
    Первый — это растворить в воде
    химикаты, улавливающие CO2.
  • 1:54 - 1:57
    Второй — использовать твёрдые материалы
    с химикатами, улавливающими CO2.
  • 1:58 - 2:01
    Неважно, какой подход вы изберёте,
    они одинаковы в своей основе.
  • 2:02 - 2:06
    Я покажу вам, как может выглядеть система,
  • 2:06 - 2:07
    которая это делает.
  • 2:07 - 2:09
    Это называется воздушный
    контактный фильтр.
  • 2:09 - 2:12
    Видите, он должен быть
    очень-очень длинным,
  • 2:12 - 2:14
    чтобы иметь достаточно большую поверхность
  • 2:14 - 2:17
    для обработки всего требуемого воздуха.
  • 2:17 - 2:18
    Ведь, как вы помните,
  • 2:18 - 2:22
    мы пытаемся отловить
    только 400 молекул из миллиона.
  • 2:22 - 2:25
    При использовании способа
    на основе жидкости
  • 2:25 - 2:28
    берётся наполнитель большой площади.
  • 2:28 - 2:30
    Этим наполнителем заполняется фильтр,
  • 2:31 - 2:35
    насосы пропускают жидкость
    через наполнитель.
  • 2:35 - 2:38
    Можно использовать вентиляторы,
    которые вы видите впереди,
  • 2:38 - 2:41
    чтобы прогонять воздух через жидкость.
  • 2:41 - 2:45
    Находящийся в воздухе CO2
    остаётся в жидкости
  • 2:45 - 2:52
    за счёт реакции с молекулами
    раствора, сильно связывающими CO2.
  • 2:52 - 2:54
    Чтобы поймать больше CO2,
  • 2:54 - 2:57
    мы должны увеличить объём фильтра.
  • 2:57 - 2:59
    Процесс можно оптимизировать,
  • 2:59 - 3:01
    ведь что чем толще будет фильтр,
  • 3:01 - 3:05
    тем больше энергии будет затрачено,
    чтобы прогнать через него воздух.
  • 3:05 - 3:09
    Поэтому воздушные фильтры для захвата
    воздуха имеют особенный дизайн.
  • 3:09 - 3:14
    Они имеют большую площадь поверхности,
    но довольно тонкие.
  • 3:14 - 3:17
    И как только получилось отловить CO2,
  • 3:18 - 3:21
    должна быть возможность использовать
    вещество, которое его улавливает,
  • 3:21 - 3:23
    снова и снова.
  • 3:23 - 3:26
    В силу огромных масштабов
    процесса захвата CO2 из воздуха
  • 3:26 - 3:28
    он должен быть устойчивым и долгосрочным.
  • 3:28 - 3:30
    Вещество не может
    использоваться лишь раз.
  • 3:31 - 3:35
    Повторное использование вещества
    требует огромных затрат тепловой энергии.
  • 3:35 - 3:38
    Только подумайте: CO2 растворён в воздухе,
  • 3:38 - 3:41
    вещество связывает его очень прочно,
  • 3:41 - 3:45
    а значит, для утилизации вещества
    требуется много тепла.
  • 3:45 - 3:48
    При восстановлении вещества
    с помощью тепловой энергии
  • 3:48 - 3:53
    из растворённого в воздухе CO2
    получается его концентрат —
  • 3:54 - 3:58
    углекислый газ высокой степени очистки.
  • 3:58 - 4:00
    Это крайне важно,
  • 4:00 - 4:04
    потому что чистый CO2 легче
    превратить в жидкость,
  • 4:04 - 4:08
    проще перевозить, неважно
    по трубам или грузовиками,
  • 4:08 - 4:10
    или ещё проще — использовать напрямую,
  • 4:10 - 4:12
    скажем, как топливо или химпрепарат.
  • 4:13 - 4:17
    Хочу рассказать подробнее об этой энергии.
  • 4:17 - 4:21
    Тепло, требуемое для повторного
    использования этих веществ,
  • 4:21 - 4:28
    целиком определяет, сколько нужно энергии
    и сколько в итоге это будет стоить.
  • 4:29 - 4:31
    Я спрошу:
  • 4:31 - 4:34
    «Как вы думаете, сколько энергии нужно,
  • 4:34 - 4:38
    чтобы удалить миллион тонн
    CO2 из воздуха за год?»
  • 4:40 - 4:41
    Ответ: целая электростанция.
  • 4:41 - 4:45
    Для захвата CO2 из воздуха требуется
    мощность целой электростанции.
  • 4:45 - 4:47
    В зависимости от избранного подхода
  • 4:47 - 4:51
    электростанция может вырабатывать
    приблизительно от 300 до 500 МВт.
  • 4:52 - 4:56
    К выбору электростанции
    надо подойти очень тщательно.
  • 4:56 - 4:57
    Если вы выберете уголь,
  • 4:57 - 5:01
    то в конце концов будете производить
    больше CO2, чем улавливать.
  • 5:02 - 5:03
    Теперь поговорим о цене процесса.
  • 5:03 - 5:07
    Энергоёмкая версия этой технологии
  • 5:07 - 5:10
    может стоить 1 000 долларов за тонну
  • 5:10 - 5:11
    только при захвате CO2.
  • 5:12 - 5:14
    Давайте прикинем.
  • 5:14 - 5:18
    Если возьмём этот дорогостоящий CO2
    и сделаем из него жидкое топливо,
  • 5:18 - 5:21
    то выйдет по 13 долларов за литр.
  • 5:21 - 5:24
    Это слишком дорого и нецелесообразно.
  • 5:24 - 5:26
    Как мы можем снизить затраты?
  • 5:26 - 5:29
    Вот это как раз то, чем я занимаюсь.
  • 5:30 - 5:32
    Существует компания,
    коммерческая организация,
  • 5:33 - 5:35
    которая может сделать это
    всего за 600 долларов за тонну.
  • 5:35 - 5:39
    Существует ещё несколько компаний,
    которые разрабатывают технологии,
  • 5:39 - 5:41
    позволяющие сделать это ещё дешевле.
  • 5:42 - 5:43
    И я расскажу вам
  • 5:43 - 5:45
    о нескольких таких компаниях.
  • 5:45 - 5:47
    Одна из них — «Carbon Engineering».
  • 5:47 - 5:49
    Они расположены не в Канаде.
  • 5:49 - 5:51
    Они используют подход
    к разделению на основе жидкости
  • 5:51 - 5:56
    вкупе со сжиганием легкодоступного
    дешёвого природного газа
  • 5:56 - 5:58
    для необходимого нагрева.
  • 5:58 - 6:00
    Они поступают разумно,
  • 6:00 - 6:04
    одновременно схватывая CO2 из воздуха
  • 6:04 - 6:08
    и CO2, который выделяется
    при сжигании природного газа.
  • 6:08 - 6:10
    Так они уменьшают
  • 6:10 - 6:13
    дополнительное загрязнение
    и снижают расходы.
  • 6:14 - 6:18
    «Climeworks» из Швейцарии
    и «Global Thermostat» из США
  • 6:18 - 6:20
    применяют другой метод.
  • 6:20 - 6:22
    Они используют твёрдые вещества.
  • 6:22 - 6:25
    «Climeworks» использует тепло земли,
  • 6:25 - 6:27
    или геотермальные источники,
  • 6:27 - 6:30
    или даже излишки пара
    из производственных процессов,
  • 6:30 - 6:32
    чтобы снизить загрязнение и расходы.
  • 6:33 - 6:35
    «Global Thermostat»
    использует иной подход.
  • 6:35 - 6:38
    Они сконцентрировались
    на потребляемой тепловой энергии
  • 6:38 - 6:42
    и скорости, с которой она
    проходит сквозь вещество,
  • 6:42 - 6:46
    чтобы иметь возможность вырабатывать CO2
  • 6:46 - 6:48
    на очень высокой скорости,
  • 6:48 - 6:51
    что позволит им уменьшить установку,
  • 6:51 - 6:53
    и, следовательно, снизить затраты.
  • 6:55 - 6:57
    Есть и другие достоинства.
  • 6:57 - 7:02
    Искусственный лес имеет значимое
    преимущество над реальным: размер.
  • 7:03 - 7:07
    Следующая картинка —
    это карта джунглей Амазонки.
  • 7:07 - 7:13
    Джунгли Амазонки способны захватывать
    1,6 млрд тонн CO2 каждый год.
  • 7:13 - 7:16
    Это приблизительно равно 25%
  • 7:16 - 7:18
    ежегодных выбросов в США.
  • 7:19 - 7:22
    Пространство, которое необходимо
    для искусственного леса
  • 7:22 - 7:24
    или предприятия по переработке воздуха,
  • 7:24 - 7:26
    чтобы очистить тот же объём,
  • 7:26 - 7:28
    в 500 раз меньше.
  • 7:29 - 7:32
    Вдобавок, синтетический лес
  • 7:32 - 7:35
    не обязательно строить на пахотных землях.
  • 7:35 - 7:39
    Значит, он не покусится на
    земли фермеров или продовольствие
  • 7:39 - 7:45
    и нет повода вырубать ради него
    настоящие деревья.
  • 7:47 - 7:48
    Я хочу немного вернуться назад
  • 7:48 - 7:52
    и вновь поднять вопрос
    об отрицательных выбросах.
  • 7:52 - 7:56
    Для отрицательных выбросов
    требуется, чтобы отделённый CO2
  • 7:56 - 8:00
    навсегда удаляли из атмосферы, навечно.
  • 8:00 - 8:03
    Значит — вернуть его под землю,
  • 8:03 - 8:06
    туда, откуда он появился.
  • 8:06 - 8:09
    Давайте будем честными, сегодня
    за это никому платить не будут,
  • 8:09 - 8:10
    ну, или недостаточно.
  • 8:11 - 8:14
    На самом деле компании,
    разрабатывающие технологии,
  • 8:15 - 8:17
    заинтересованы в том, чтобы брать CO2
  • 8:17 - 8:20
    и делать из него нечто полезное,
    что можно продать.
  • 8:20 - 8:24
    Это может быть жидкое топливо, пластмасса
  • 8:24 - 8:26
    или даже синтетический гравий.
  • 8:26 - 8:29
    Не поймите меня неправильно,
    рынок продуктов из углерода огромен.
  • 8:31 - 8:33
    Я не хочу, чтобы вы заблуждались.
  • 8:33 - 8:37
    Он не так велик, чтобы разрешить
    наш климатический кризис.
  • 8:37 - 8:41
    О чём нам действительно стоит задуматься —
  • 8:41 - 8:42
    во что это обойдётся.
  • 8:42 - 8:46
    Я нахожу огромный плюс
    в торговле продукцией из углерода,
  • 8:46 - 8:51
    потому что она позволяет строить
    новые заводы по очистке воздуха.
  • 8:51 - 8:53
    И с каждым новым предприятием
  • 8:53 - 8:54
    мы будем узнавать всё больше.
  • 8:54 - 8:56
    А если мы больше узнаем,
  • 8:56 - 8:59
    то получим возможность снизить расходы.
  • 9:00 - 9:03
    Нам нужно быть готовыми вкладываться
  • 9:03 - 9:05
    как мировому сообществу.
  • 9:07 - 9:10
    У нас могут быть сколь угодно
    разумные теории и технологии в мире,
  • 9:10 - 9:12
    но этого будет недостаточно,
  • 9:12 - 9:16
    чтобы эта технология имела
    значительный эффект на климат.
  • 9:16 - 9:19
    Нам очень нужно регулирование,
  • 9:19 - 9:20
    нужно субсидирование,
  • 9:20 - 9:22
    нужно обложить налогами продукты сгорания.
  • 9:22 - 9:27
    Среди нас есть те, кто был бы
    не против платить больше.
  • 9:27 - 9:30
    Однако же потребуется,
  • 9:30 - 9:32
    как для нейтрализации углерода,
    так и для его удаления,
  • 9:32 - 9:35
    чтобы затраты были по плечу большинству,
  • 9:35 - 9:37
    дабы повлиять на климат.
  • 9:37 - 9:40
    В дополнение к тем предложениям
  • 9:40 - 9:44
    нам также нужны вложения
    в исследования и разработки.
  • 9:44 - 9:45
    Как это может быть реализовано?
  • 9:46 - 9:52
    В 1966 году США вложили полпроцента ВВП
  • 9:52 - 9:54
    в миссию «Аполлон».
  • 9:55 - 9:57
    Мы благополучно доставили людей на Луну
  • 9:57 - 9:59
    и вернули на Землю.
  • 9:59 - 10:03
    Полпроцента ВВП сегодня —
    это почти 100 млрд долларов.
  • 10:04 - 10:06
    Зная, что очистка воздуха —
  • 10:06 - 10:09
    одно из направлений борьбы
    против изменения климата, —
  • 10:10 - 10:13
    представьте, что мы могли бы
    вложить 20%, то есть 20 млрд долларов.
  • 10:14 - 10:17
    Помимо этого давайте представим,
    что мы можем снизить цену
  • 10:17 - 10:18
    до 100 долларов за тонну.
  • 10:19 - 10:23
    Это будет трудно, но это делает
    мою работу интересной.
  • 10:24 - 10:25
    Давайте представим:
  • 10:25 - 10:28
    20 млрд долларов, 100 долларов за тонну.
  • 10:28 - 10:31
    Потребуется построить
    200 искусственных лесов,
  • 10:31 - 10:37
    чтобы каждый захватывал
    миллион тонн CO2 в год.
  • 10:37 - 10:41
    Это составляет в целом около 5%
    от ежегодных выбросов США.
  • 10:41 - 10:43
    Кажется, что это немного.
  • 10:43 - 10:45
    На самом же деле это значительно.
  • 10:45 - 10:49
    Возьмём к примеру выбросы,
    связанные с грузоперевозками
  • 10:49 - 10:51
    и коммерческой авиацией.
  • 10:51 - 10:53
    Их суммарная доля — около 5%.
  • 10:53 - 10:57
    Нам трудно избежать этих выбросов,
  • 10:57 - 11:00
    так как мы зависим от жидкого топлива.
  • 11:00 - 11:05
    Таким образом, эти вложения
    несомненно будут значительными.
  • 11:05 - 11:10
    Сколько земли нам понадобится,
    чтобы построить эти 200 предприятий?
  • 11:10 - 11:15
    Оказывается, они могут занять
    половину Ванкувера,
  • 11:15 - 11:17
    если будут работать на природном газе.
  • 11:17 - 11:22
    Но вы же помните недостаток использования
    природного газа — выброс CO2.
  • 11:22 - 11:24
    Так, если вы используете
    природный газ для очистки воздуха,
  • 11:24 - 11:28
    получится, что вы очистите
    только треть от намеченного.
  • 11:28 - 11:31
    Если, конечно, у вас не двойная очистка
  • 11:31 - 11:32
    как у «Carbon Engineering».
  • 11:33 - 11:35
    Если мы используем альтернативные методы,
  • 11:35 - 11:38
    ветряную и солнечную энергию,
  • 11:38 - 11:42
    понадобится территория в 15 раз больше —
  • 11:42 - 11:44
    взгляните на штат Нью-Джерси.
  • 11:44 - 11:48
    Часть моей работы и исследований
    заключается в том,
  • 11:48 - 11:52
    чтобы находить оптимальное
    размещение производств
  • 11:52 - 11:55
    и оценивать, какие местные
    ресурсы доступны:
  • 11:55 - 11:58
    будь то земля, вода, дешёвая
    и чистая электроэнергия.
  • 11:58 - 12:01
    Так, к примеру, можно использовать
    чистую электроэнергию,
  • 12:01 - 12:03
    чтобы вырабатывать из воды водород,
  • 12:03 - 12:07
    который прекрасно заменит природный газ,
    чтобы без выброса углекислого газа
  • 12:07 - 12:09
    производить требуемую тепловую энергию.
  • 12:10 - 12:14
    Но я хочу вернуться назад и поразмышлять
    об отрицательных выбросах.
  • 12:14 - 12:18
    Отрицательные выбросы не должны
    представляться нам серебряной пулей,
  • 12:18 - 12:20
    но могут помочь нам,
    если мы продолжим откладывать
  • 12:21 - 12:24
    уменьшение выбросов CO2 по всему миру.
  • 12:24 - 12:27
    Но в то же время мы должны быть осторожны.
  • 12:27 - 12:30
    Этот подход так заманчив,
    что даже может быть опасен,
  • 12:30 - 12:35
    ведь некоторые могут вцепиться в него,
    будто только это и решит проблемы климата.
  • 12:36 - 12:41
    Это может подтолкнуть людей
    продолжать сжигать природное топливо
  • 12:41 - 12:44
    24 часа 365 дней в году.
  • 12:44 - 12:47
    Я настаиваю, что мы не должны
    считать отрицательные выбросы
  • 12:47 - 12:49
    заменой прекращению загрязнения,
  • 12:49 - 12:55
    но дополнением к уже существующему
    комплексу мероприятий, включающему всё:
  • 12:55 - 12:56
    от возрастающей энергоэффективности
  • 12:56 - 12:58
    до низкоэнергетической углекислоты
  • 12:58 - 13:00
    и развитого сельского хозяйства.
  • 13:00 - 13:05
    Всё это в комплексе позволит нам однажды
    прийти к нулевым выбросам.
  • 13:06 - 13:08
    Расскажу немного о себе.
  • 13:08 - 13:11
    Мой муж — врач скорой помощи.
  • 13:12 - 13:15
    Я восхищаюсь, как он и его коллеги
  • 13:15 - 13:19
    каждый день спасают жизни.
  • 13:19 - 13:23
    Всё же, когда я рассказываю им
    о моей работе по отлову углекислого газа,
  • 13:23 - 13:25
    они настолько же поражены,
  • 13:26 - 13:31
    так как противостояние изменениям климата
    с помощью очистки воздуха от CO2 —
  • 13:31 - 13:33
    это просто не ради спасения медведей
  • 13:33 - 13:34
    или ледников.
  • 13:34 - 13:36
    Это спасёт жизнь людям.
  • 13:38 - 13:43
    Синтетический лес, может,
    и не такой красивый как настоящий,
  • 13:43 - 13:47
    но он позволит нам
    сберечь не только Амазонку,
  • 13:48 - 13:50
    а всех, кого мы любим и кем дорожим,
  • 13:50 - 13:55
    наравне с будущими поколениями
  • 13:55 - 13:57
    и современной цивилизацией.
  • 13:57 - 13:58
    Спасибо.
  • 13:58 - 14:02
    (Аплодисменты)
Title:
Новый способ удалить CO2 из атмосферы
Speaker:
Дженнифер Уилкокс
Description:

Наша планета страдает от избытка углекислого газа. Если мы не начнём удалять углекислоту из атмосферы, то вскоре станет ещё жарче. Химик-технолог Дженнифер Уилкокс преставляет удивительную технологию по очистке воздуха от углекислого газа с помощью химических реакций, которые улавливают и переиспользуют CO2 почти так же, как деревья, но в огромном масштабе. В этом подробном выступлении рассматриваются как перспективы, так и возможные опасности использования нового метода.

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
14:15

Russian subtitles

Revisions