Что такое углекислый газ и откуда он берется
Углекислый газ (CO2, либо диоксид углерода) является неотъемлемой частью современной земной атмосферы, его концентрация в воздухе колеблется в рамках 0,02÷0,04% (250÷450 ppm). Примерно с середины 19-ого века ученые фиксируют стабильный рост содержания углекислого газа в атмосфере, а начиная с осени 2015 года его среднемесячная концентрация не опускается ниже 400 ppm.
Значимость CO2 нельзя недооценивать. Без него, как и без кислорода, жизнь человека невозможна. Во-первых, углекислый газ играет важную роль в биосфере Земли, поскольку он участвует в процессе фотосинтеза растений. Во-вторых, СО2 – это парниковый газ, поэтому диоксид углерода также влияет на теплообмен Земли с окружающим пространством, блокируя переизлучаемое тепло на некоторых частотах, тем самым климат нашей планеты напрямую зависит от содержания этого бесцветного газа в атмосфере.
Но присутствие СО2 в воздухе увеличивается из-за постоянного роста использования человеком ископаемых энергоносителей в качестве топлива. Помимо этого, согласно отчетам МГЭИК ООН (Межправительственная группа экспертов по изменению климата), почти 20 процентов антропогенного загрязнения атмосферы углекислым газом происходит из-за повальной вырубки лесов. Впервые антропогенное влияние на содержание CO2 в воздухе было отмечено в середине 19-ого века. Именно с того момента концентрация углекислого газа в воздухе продолжает увеличиваться, а в начале 21-ого века она достигла 1,7% ежегодного прироста. По результатам исследований независимых организаций, текущий уровень углекислого газа в атмосфере является максимальным за последние 800 000 лет, но некоторые ученые не исключают, что показатели концентрации CO2 являются самыми высокими за последние 20 миллионов лет.
Член бюро МГЭИК Сергей Семёнов в недавнем интервью RT заявил, что для того, чтобы концентрация парниковых газов в атмосфере прекратила расти, человечеству необходимо полностью перейти от использования ископаемых энергоносителей к источникам возобновляемой энергии. Но вопрос заключается в одном – произойдёт ли это в скором времени? Как считает эколог, филантроп и представительница команды профессионалов PokerStars, Лив Боэри, для решения этой проблемы в первую очередь сами люди должны осознать последствия изменения климата, они должны начать ценить будущее следующих поколений, а не только думать о себе.
Преобразование углекислого газа в газировку
Руководство пользующегося спросом в Швейцарии брэнда минеральной воды Valser (не так давно компания была приобретена концерном Coca-Cola) в скором будущем планирует запуск новой линии производства газированного напитка, насыщенного углекислотой из атмосферы. Швейцарская компания станет первой в мире, которая начнет использовать в своей продукции углекислый газ, добытый из воздуха.
Valser подписала контракт со стартапом Climeworks (Швейцария), разработавшим технологию Direct Air Capture, с помощью которой компания извлекает CO2 из воздуха и насыщает им воду. Проделывается это посредством уникального воздушного фильтра. После нескольких тестов технология была признана весьма эффективной.
Любопытен тот факт, что инженеры стартапа начали разрабатывать данную идею еще в 2008 году, и на реализацию задумки им потребовалось более 9 лет. Первый коммерческий фильтр по добыче углекислого газа из воздуха был сооружен в 2017 году, его КПД составил 900 тонн диоксида углерода в год. Установка находится в деревушке Хинвиль, что рядом с Цюрихом. Добываемый ею СО2 используют в получении удобрений, которые затем закупаются местными владельцами теплиц.
Отдельно стоит упомянуть о компактных размерах установки, которая находится на крыше заводского здания. Сама установка представляет собой 18 железных ящиков с мощными вентиляторами. За сутки один контейнер в среднем «добывает» порядка 2460 килограммов СО2 (производительность во многом зависит от погоды).
«Вентиляторы необходимы для всасывания воздуха», – рассказывают инженеры. «После чего воздух попадает в коллектор, подвергается процессам адсорбции и десорбции, а после чего выходит из контейнера».
Также в контейнерах расположены уникальные фильтры, вбирающие в себя углекислый газ. После насыщения фильтр нагревают, таким образом запуская процесс десорбции. Затем чистый углекислый газ транспортируют посредством газопровода.
Один из директоров швейцарского стартапа, Кристоф Гебальд, в недавнем интервью рассказал, что пока основными потребителями добываемого их установкой углекислого газа выступают компании из пищевой сферы (в основном производители напитков) и владельцы теплиц.
Конечно, на данный момент мощности имеющихся установок не хватит, чтобы нормализовать процент содержания углекислого газа в воздухе. По предварительным расчетам, ежегодно из атмосферы необходимо удалять порядка 10 миллиардов тонн СО2, только так можно предотвратить изменение климата. Для сравнения, за прошедший год спрос на добытый из атмосферы углекислый газ составил чуть более 6 миллионов тонн, что бесконечно далеко от необходимой цифры.
Но инженеры стартапа Climeworks не унывают, по их расчетам, к 2025 году они самостоятельно смогут извлекать из атмосферы порядка 1% глобальных выбросов углекислого газа. Но есть и минусы, на данный момент способ получения атмосферного СО2 в несколько раз дороже, чем классические способы его производства.
