Вчені впевнені, що вуглекислий газ вигідно витягувати з морської води, а не з повітря

Команда Массачусетського технологічного інституту (MIT) обґрунтувала вигоди отримання вуглекислого газу з морської води, а не з атмосфери. Дані дослідження викладені у роботі в журналі Energy & Environmental Science. Практичну демонстрацію запропонованої технології буде проведено протягом наступних двох років. Якщо все вийде, у світі з’явиться новий вид бізнесу — вилучення CO2 _з морів та океанів на комерційній основі та без субсидій.

За даними МЕА (International Energy Agency) за 2022 рік, найефективніші технології вловлювання вуглекислого газу з атмосфери вимагають близько 6,6 ГДж енергії або 1,83 МВт•год на тонну уловленого CO₂. Значна частина витраченої цього енергії йде підтримки робочих температур абсорбентів чи роботи компресорів, стискаючих повітря до ефективних величин тиску.

За деякими оцінками, до 2030 року вартість уловлювання тонни CO ₂ лежатиме від $300 до $1000. Сьогодні найвищий податок на викиди вуглекислого газу справляється з промисловців Уругваю: $137 за тонну. Ця сума не покриває і довго не покриватиме витрати на вилучення CO₂ з атмосфери, але з морською водою все може бути інакше, впевнені в MIT.

Вуглекислий газ вигідніше витягувати з морської води хоча б тому, що його концентрація там у 100 разів більша, ніж у повітрі. Океани та моря є природними абсорбентами CO₂. Стверджується, що морські води поглинають 30-40% від щорічних викидів вуглецю людством. Раніше були запропоновані способи вилучення вуглекислого газу з води, але вони вимагали дорогих мембран для фільтрації, або постійної подачі хімічних реагентів.

У запропонованій вченими MIT системі морська вода проходить через дві камери. У першій камері пропущений по електродах струм насичує рідину протонами і підкислює її, перетворюючи розчинені неорганічні бікарбонати на вуглекислий газ. У камері з вакуумом відбувається дегазація рідини та вилучення вуглекислого газу. У другій камері зворотна полярність на електродах змушує протони осідати на електричних контактах і це підлужує воду, після чого її скидають в океан.

У міру виснаження електродів у першій камері та насичення ними протонами у другій полярність прикладеної напруги в камерах змінюється і воду з тим самим результатом можна прокачувати у зворотній послідовності — забирати другою камерою і викидати з першої — з тим самим ефектом вилучення CO ₂ . Потім процес знову повторюється у зворотній послідовності. Зрештою, це призводить до забруднення електродів осадовими мінералами, але це вирішувана проблема.

Зрештою, запропонований процес дозволяє повертати в океан воду з лужним балансом, що буде добре для екології. Океан закислюється — це вже призвело, наприклад, до загибелі коралових рифів та морської живності.

Вчені не приховують, що для реалізації проєкту доведеться багато працювати. Готового проєкту на пропозицію немає, але це все розв’язувані завдання і боятися їх нічого. Зрештою, вчені сподіваються знизити вартість вилучення вуглекислого газу з морської води до $56 за тонну або близько того. Це стане поштовхом до комерціалізації цього напряму.