Nový spôsob odstraňovania CO2 z atmosféry

Naša planéta má problém s uhlíkom. Pokiaľ nezačneme odstraňovať oxid uhličitý z atmosféry, rýchlo sa začneme prehrievať. Chemická inžinierka Jennifer Wilcoxová predstavuje úžasné technológie na vyčistenie uhlíka zo vzduchu za použitia chemických reakcií, ktoré zachytia a zrecyklujú CO2 podobným spôsobom ako stromy, len vo väčšej miere. Táto detailná prednáška predstavuje klady a aj nástrahy.

400 ku 1 000 000.

To je dnešný odhad
koncentrácie častíc CO2 vo vzduchu.

Čo to vlastne znamená?

Na 400 molekúl oxidu uhličitého

pripadá milión molekúl kyslíka a dusíka.

Je nás tu teraz približne 1 800.

Predstavte si, že iba jeden
má na sebe zelené tričko

a vy máte toho človeka nájsť.

To je výzva,
ktorej čelíme pri zachytávaní CO2

priamo zo vzduchu.

Znie to ľahko,

vytiahnuť CO2 zo vzduchu.

Je to však dosť ťažké.

Ale viem, čo je jednoduché:

pre začiatok, vyhýbanie sa CO2 emisiám.

To však nerobíme.

Takže teraz musíme
rozmýšľať nad tým, že sa vrátime späť,

a vytiahneme CO2 zo vzduchu.

A hoci je to ťažké, je to možné.

Podelím sa o to, v akom štádiu
sa táto technológia nachádza

a kam môže smerovať v blízkej budúcnosti.

Zem prirodzene odbúrava CO2 zo vzduchu

moriami, zeminou, rastlinami a aj kameňmi.

A hoci inžinieri a vedci
robia neoceniteľnú prácu,

aby urýchlili tieto prirodzené procesy,

nebude to stačiť.

Dobrou správou je, že toho máme viac.

Vďaka ľudskej vynaliezavosti
máme dnes technológiu

na odstránenie CO2 zo vzduchu

použitím chemického postupu.

Rada si to predstavujem
ako syntetický les.

Sú dva základné postupy na vypestovanie,
alebo vybudovanie takého lesa.

Jeden využíva chemický roztok,
ktorý zachytáva CO2.

Ďalší zachytí CO2 využitím
chemikálií v pevných materiáloch.

Nech si už vyberiete ktorýkoľvek,
vyzerajú skoro rovnako.

Teraz vám ukazujem
približnú podobu systému,

ktorý práve toto robí.

Nazýva sa vzdušný stýkač.

Vidíte, že musí byť veľmi široký

s veľkou vonkajšou plochou,

aby spracoval všetok potrebný vzduch.

Pamätajte totiž,

že zachytávame len 400 molekúl z milióna.

Použitím postupu s tekutým základom

využijete veľkú plochu tak,

že vyplníte stýkač naväzujúcim materiálom,

napumpujete doň roztok

a použijete ventilátory,
ako to vidíte vpredu,

na pretlačenie vzduchu cez tekutinu.

Roztok zo vzduchu oddelí CO2 tak,

že molekuly v roztoku
ho na seba silne naviažu.

Ak chceme zachytiť veľké množstvo CO2,

musí byť stýkač hlbší.

Jestvuje však aj kompromis,

lebo čím hlbší je stýkač,

tým viac energie vynaložíte
na pretlačenie vzduchu cezeň.

Vzdušné stýkače na zachytávanie vzduchu
majú unikátny charakteristický dizajn,

majú obrovskú vonkajšiu plochu,
ale sú relatívne tenké.

Keď už zachytíte CO2,

musíte byť schopní zrecyklovať materiál,
ktorý ste použili na jeho zachytenie

a to znovu a znovu.

Miera zachytenia uhlíka je tak obrovská,

že proces musí byť udržateľný,

a materiál nesmie byť jednorazový.

Recyklácia materiálu si vyžaduje
obrovské množstvo tepla.

Len si to predstavte:
CO2 je tak zriedený vo vzduchu,

a materiál ho viaže pevne,

a preto na zrecyklovanie materiálu
potrebujete veľa tepla.

A tým, že na recykláciu použijete teplo,

tak koncentrované CO2
získané zo zriedeného CO2 vo vzduchu

vypustíte

a vyprodukujete vysoko kvalitné CO2.

Je to vážne dôležité,

lebo vysoko kvalitné CO2
je jednoduchšie skvapalniť,

prepraviť či už potrubím, alebo kamiónom,

a je jednoduchšie ho priamo použiť,

napr. ako palivo alebo chemikáliu.

Chcem povedať viac o tejto energii.

Teplo potrebné na regeneráciu,
či recykláciu týchto materiálov

jednoznačne určuje následnú energiu
a výdavky na tento proces.

A tak sa pýtam:

Koľko energie si myslíte, že je potrebnej

na odstránenie milión ton CO2 zo vzduchu

za jeden rok?

Odpoveďou je elektráreň.

Potrebujete elektráreň
na zachytenie CO2 priamo zo vzduchu.

Podľa toho, aký postup si zvolíte,

budete z elektrárne potrebovať
300 až 500 megawattov.

Musíte byť opatrní,
akú elektráreň si vyberiete.

Ak si vyberiete uhoľnú,

vyprodukujete viac CO2 než ho zachytíte.

Povedzme si teraz o nákladoch.

Energeticky intenzívna
verzia tejto technológie

by vás mohla stáť
asi 1 000 dolárov za tonu,

len za zachytávanie.

Preložme si to.

Pokiaľ by ste zobrali to drahé CO2
a premenili ho na tekuté palivo,

vychádza to na 50 dolárov za 3,8 litra.

Je to príliš drahé, je to neprijateľné.

Ako by sme teda mohli znížiť náklady?

To je vlastne časť mojej práce.

Existuje firma, komerčná firma,

ktorá to dokáže urobiť
za 600 dolárov za tonu.

Existuje mnoho ďalších firiem,
skúmajúcich nové technológie,

vďaka ktorým je to ešte lacnejšie.

Poviem vám trochu

o týchto firmách.

Jedna sa volá Carbon Engineering.

Sídli v Kanade.

Na zachytávanie používajú
postup s tekutým základom,

kombinovaný so spaľovaním veľmi dostupného
a lacného zemného plynu,

na dosiahnutie potrebného tepla.

Takýto premyslený postup

im dovoľuje zachytiť CO2 zo vzduchu

a CO2 zo spaľovania zemného plynu.

Týmto spôsobom

kompenzujú nadbytočné znečisťovanie
a znižujú náklady.

Climeworks v Švajčiarsku
a Global Thermostat v USA

používajú iný postup.

Na zachytávanie používajú pevné materiály.

Climeworks používa teplo zo zeme,

teda geotermálne teplo,

alebo aj prebytočnú paru
z inej priemyselnej výroby

na zníženie znečistenia a nákladov.

Global Thermostat má iný postup.

Zameriavajú sa na potrebné teplo

a rýchlosť vzduchu cez materiál,

aby boli schopní
vypustiť a vyprodukovať CO2

veľmi vysokým tempom,

vďaka čomu majú kompaktnejší dizajn

a všeobecne nižšie náklady.

A to nie je všetko.

Syntetický les ma veľkú výhodu
oproti skutočnému lesu, veľkosť.

Ukážem vám ďalší obrázok,
mapu Amazonského pralesa.

Prales je schopný každoročne
zachytiť 1,6 miliardy ton CO2.

To sa približne rovná 25 %

ročných emisií v Spojených štátoch.

Pozemok potrebný na syntetický les

alebo priemyselnú elektráreň
na priame zachytávanie vzduchu

na zachytenie toho istého množstva

je 500-krát menší.

Okrem toho, syntetický les

nemusíte postaviť na ornej pôde,

takže nenastane konkurencia
s farmárskou pôdou alebo jedlom,

a taktiež nie je dôvod
na stínanie skutočných stromov

len kvôli tomu.

Chcem sa vrátiť

a znova pripomenúť
koncept negatívnych emisií.

Negatívne emisie znamenajú,
aby oddelené CO2

bolo nastálo odstránené
z atmosféry už navždy,

čo znamená vrátiť ho späť pod zem,

odkiaľ v prvom rade prišlo.

Ale buďme úprimní,
nikomu za to dnes neplatia,

aspoň nie dosť.

Takže firmy,
ktoré vyvíjajú tieto technológie,

majú záujem o odber CO2

a o vytvorenie niečoho užitočného,
predajného produktu.

Môžu to byť tekuté palivá, plasty

alebo aj syntetický štrk.

Nechápte to zle, trhy s uhlíkom sú super.

Ale taktiež nechcem,
aby ste boli sklamaní.

Nie sú dostatočne veľké,
aby vyriešili klimatickú krízu,

takže potrebujeme urobiť to,
že sa zamyslíme

čo to obnáša.

Jedna vec, čo je úplne pozitívna
na trhoch s karbónom je,

že pomáhajú s výstavbou
nových elektrární na zachytávanie

a s každou elektrárňou na zachytávanie

sa učíme viac.

A keď sa viac naučíme,

máme možnosť znížiť náklady.

Ale musíme byť ochotní aj investovať

ako globálna spoločnosť.

Mohli by sme mať všetko múdre
zmýšľanie a technológiu na svete,

ale nestačilo by to na to,

aby táto technológia mala
významný vplyv na klímu.

Bez výnimky potrebujeme normy,

potrebujeme dotácie,

karbónovú daň.

Existuje nás pár, ktorí by boli
určite ochotní zaplatiť viac,

bude však potrebné,

aby uhlíkovo neutrálne,
uhlíkovo negatívne spôsoby

boli finančne dostupné
pre väčšinu spoločnosti,

aby sme ovplyvnili klímu.

Navyše, k týmto typom investícií

taktiež potrebujeme investície
do prieskumu a rozvoja.

Ako by to mohlo vyzerať?

V roku 1966 USA investovali okolo
pol percenta z hrubého domáceho produktu

do programu Apollo.

Dostalo to ľudí bezpečne na Mesiac

a späť na Zem.

Pol percenta hrubého domáceho produktu
je dnes asi 100 miliárd dolárov.

Vedomie, že priame zachytávanie vzduchu

je jeden front v boji
proti klimatickým zmenám,

len si predstavte, že by sme mohli
investovať 20 %, 20 miliárd dolárov.

Ďalej si predstavme,
že by sme mohli znížiť náklady

na 100 dolárov na tonu.

Bude to ťažké, ale aj preto
je moja práca zaujímavá.

Ako by to vyzeralo,

20 miliárd dolárov, 100 dolárov na tonu?

Museli by sme vybudovať
200 syntetických lesov,

každý schopný zachytiť
milión ton CO2 ročne.

To vychádza na 5 % ročných emisií USA.

Neznie to veľkolepo.

Je to však výrazný rozdiel.

Keď si všimnete emisie
spojené s diaľkovou dopravou

a komerčným lietaním,

vychádzajú až na 5 %.

Vinou našej závislosti
na tekutých palivách

sa nevieme emisiám vyhnúť.

Čiže táto investícia by mohla
byť určite významná.

Koľko plochy by sme potrebovali

na 200 elektrární?

Asi by zabrali polovicu plochy Vancouveru.

To v prípade využitia zemného plynu.

Pamätajte však na nevýhodu
zemného plynu, tiež vytvára CO2.

Keď použijete zemný plyn
na zachytávanie vzduchu,

zachytíte len tretinu
z toho, čo je potrebné,

pokiaľ nemáte taký vyspelý
postup zachytávania

ako Carbon Engineering.

Pokiaľ by sme mali alternatívny postup

a použili vietor alebo solárnu energiu,

plocha by bola 15-krát väčšia,

teda ako štát New Jersey.

Jedna z vecí,
ktorú v práci a výskume riešim,

je optimalizácia a zisťovanie,
kde by sme tieto elektrárne mali dať,

a rozmýšľanie o dostupných
miestnych zdrojoch,

či už je to zem, voda,
lacná a čistá elektrina,

pretože môžete použiť čistú elektrinu

na štiepenie vody, na výrobu vodíka,

ktorý je skvelou,
bezuhlíkovou náhradou za zemný plyn,

na vytvorenie potrebného tepla.

Ale chcela by som zase trochu
poukázať na negatívne emisie.

Negatívne emisie by sme nemali
považovať za všeliek,

ale pomôžu nám, ak sa budeme vyhýbať

znižovaniu CO2 na svetovej úrovni.

Aj to je dôvod na opatrnosť.

Tento postup je taký lákavý,
že môže byť aj riskantný,

keď sa ho niektorí budú držať
ako úplného riešenia klimatickej krízy.

Môže to ľudí zviesť, aby pokračovali
so spaľovaním fosílnych palív každý deň,

365 dní v roku.

Nesmieme vnímať negatívne emisie

ako náhradu za zastavenie znečistenia,

ale skôr ako doplnok k súčasnému
portfóliu, ktoré zahŕňa všetko,

od energetickej efektívnosti,

cez energeticky nenáročný uhlík,

až po zlepšenie poľnohospodárstva,

všetko dokopy nás jedného dňa
dostane k nulovým emisiám.

Trocha sebareflexie.

Môj manžel je pohotovostný lekár.

Žasnem nad prácou,
ktorá zachraňuje životy.

S kolegami ju vykonáva každý deň.

Ale keď s nimi hovorím ja
o mojej práci o zachytávaní uhlíka,

zisťujem, že sú rovnako ohúrení

a to preto, lebo boj s klimatickými
zmenami zachytávaním karbónu

nie je len o záchrane polárneho medveďa

alebo ľadovca.

Je to o záchrane ľudských životov.

Syntetický les asi nikdy
nebude taký pekný ako ten pravý,

ale mohol by nám umožniť
zachovať nielen Amazonský prales,

ale aj všetkých ľudí,

ktorých milujeme a ktorých si ctíme,

a taktiež všetky naše budúce generácie

a moderné civilizácie.

Ďakujem.

(potlesk)