Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Команда МТИ приводит доводы в пользу прямого улавливания углерода из морской воды, а не из воздуха

Команда МТИ приводит доводы в пользу прямого улавливания углерода из морской воды, а не из воздуха
Океаны поглощают огромное количество углекислого газа, и исследователи из Массачусетского технологического института говорят, что разработали способ его выпуска и улавливания, при котором используется гораздо меньше энергии, чем при прямом захвате воздуха, а также есть некоторые другие преимущества для окружающей среды.


Извлечение парниковых газов из воды — идея, звучащая странно, но океаны — это поглотитель углерода номер один на планете, а прямое улавливание углерода в воздухе сопряжено с довольно серьезными проблемами: оно стоит дорого и требует много энергии. Согласно данным МЭА за 2022 год, даже более эффективные технологии улавливания воздуха требуют около 6,6 гигаджоулей энергии, или 1,83 мегаватт-часа на тонну улавливаемого углекислого газа.

Большая часть этой энергии не используется для непосредственного отделения CO2 от воздуха, она приходится на тепловую энергию, чтобы поддерживать поглотители при рабочих температурах, или электрическую энергию, используемую для сжатия больших объемов воздуха до точки, при которой операция улавливания может быть выполнена эффективно. Но в любом случае, затраты вышли из-под контроля: расчетная цена за тонну на 2030 год колеблется от 300 до 1000 долларов США. В настоящее время на Земле нет ни одной страны, готовой облагать налогом выбросы углекислого газа даже наполовину от нижней оценки; Уругвай, занявший первое место, облагает налогом 137 долларов США за тонну. Прямой захват воздуха не будет работать как бизнес, если его стоимость не снизится.

Оказывается, есть еще один вариант: морская вода. По мере повышения концентрации углерода в атмосфере углекислый газ начинает растворяться в морской воде. В настоящее время океан поглощает около 30-40% всех ежегодных выбросов углерода человечеством и поддерживает постоянный свободный обмен с воздухом. Высосите углерод из морской воды, и он высосет больше углерода из воздуха, чтобы сбалансировать концентрации. Лучше всего то, что концентрация углекислого газа в морской воде более чем в 100 раз больше, чем в воздухе.

Предыдущим исследовательским группам удавалось выделять CO2 из морской воды и улавливать его, но их методы требовали дорогих мембран и постоянного снабжения химикатами для поддержания реакции. Команда Массачусетского технологического института, с другой стороны, объявила об успешном тестировании системы, которая не использует ни того, ни другого и требует гораздо меньше энергии, чем методы захвата воздуха.


В новой системе морская вода проходит через две камеры. В первом используются реактивные электроды для высвобождения протонов в морскую воду, которая подкисляет воду, превращая растворенные неорганические бикарбонаты в газообразный углекислый газ, который выделяется пузырьками и собирается с помощью вакуума. Затем вода проталкивается ко второму набору ячеек с обратным напряжением, вызывая эти протоны обратно и превращая кислую воду обратно в щелочную, прежде чем вернуть ее обратно в море. Периодически, когда активный электрод истощается от протонов, полярность напряжения меняется на противоположную, и та же реакция продолжается с течением воды в обратном направлении.

Команда говорит, что метод требует затрат энергии 122 кДж/моль, что соответствует расчетам 0,77 мВтч на тонну. И команда уверена, что может добиться еще большего. «Хотя наше базовое потребление энергии в 122 кДж/моль CO2 является рекордно низким, оно может быть еще существенно снижено до термодинамического предела в 32 кДж/моль-CO2».

Команда прогнозирует оптимизированную стоимость около 56 долларов США за тонну улавливаемого CO2, хотя было бы несправедливо сравнивать ее непосредственно с прямыми затратами на улавливание воздуха всей системы. В исследовании предупреждается, что это не включает вакуумную дегазацию, фильтрацию и «вспомогательные расходы за пределами электрохимической системы», анализ которых необходимо будет проводить отдельно. Некоторые из них потенциально могут быть смягчены путем интеграции установок улавливания углерода с другими объектами, например, с опреснительными установками, которые уже обрабатывают большие объемы морской воды.


Есть и другие преимущества: увеличение накопления углерода в океане за последние годы уже вызвало проблемы с подкислением, угрожая коралловым рифам и моллюскам. Щелочной выход этого процесса, если его направить туда, где это необходимо, может помочь восстановить баланс.

У команды есть практический демонстрационный проект, запланированный на ближайшие два года, и она говорит, что есть много вещей, над которыми еще нужно поработать. Во-первых, исследователи хотели бы иметь возможность отделять газ без вакуумной системы. А минеральные осадки загрязняют электроды на стороне подщелачивания, так что еще многое предстоит сделать.

Исследование находится в открытом доступе в журнале Energy & Environmental Science.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
«Кокаиновые бегемоты» стали головной болью для Колумбии

«Кокаиновые бегемоты» стали головной болью для Колумбии

Печально известный наркобарон Пабло Эскобар давно ушел из жизни, но все еще сеет хаос в родной Колумбии благодаря своим процветающим бегемотам.

Еще в 1981 году Эскобар незаконно импортировал одного самца и трех самок гиппопотамов (Hippopotamus amphibius) из зоопарка в США и перевез их на свое частное ранчо в Hacienda Napoles. После его смерти в 1993 году африканские животные были предоставлены сами себе, размножаясь и расселяясь по окрестностям, создавая здоровую популяцию вдоль реки Магдалена. Теперь перепись министерства окружающей сре...
08.06.23 17:09
0
1
Первое обнаружение вторичной сверхмассивной черной дыры в двойной системе

Первое обнаружение вторичной сверхмассивной черной дыры в двойной системе

Сверхмассивные черные дыры, масса которых в несколько миллиардов раз превышает массу Солнца, находятся в центрах активных галактик. Астрономы наблюдают их как яркие галактические ядра, где сверхмассивная черная дыра галактики поглощает материю из аккреционного диска. Часть материи выдавливается в мощный джет. Этот процесс заставляет галактическое ядро ярко светиться во всем электромагнитном спектре.

В недавнем исследовании астрономы обнаружили свидетельства того, что две сверхмассивные черные дыры вращаются друг вокруг друга благодаря сигналам, исходящим от джетов, связанных с аккрецией вещества в обе черные дыры. Галактика, или квазар, как ее технически называют, получила имя OJ287, и она наиболее тщательно изучена и лучше всего понимается как двойная система черных дыр. В небе черные дыры р...
07.06.23 14:03
0
1
Космический телескоп Уэбба обнаружил самые далекие сложные органические молекулы во Вселенной

Космический телескоп Уэбба обнаружил самые далекие сложные органические молекулы во Вселенной

Исследователи обнаружили сложные органические молекулы в галактике, находящейся на расстоянии более 12 миллиардов световых лет от Земли — самой далекой галактике, в которой существуют эти молекулы. Благодаря возможностям космического телескопа Джеймса Уэбба и тщательному анализу, проведенному исследовательской группой, новое исследование дает критическое представление о сложных химических взаимодействиях, которые происходят в первых галактиках ранней Вселенной.

Профессор астрономии и физики Университета Иллинойса Урбана-Шампейн Хоакин Виейра и аспирант Кедар Фадке сотрудничали с исследователями Техасского университета A&M и международной группой ученых, чтобы различить инфракрасные сигналы, генерируемые некоторыми из более массивных и более крупных пылинок в галактике и недавно обнаруженные молекулы углеводородов Результаты исследования опубликованы...
06.06.23 07:53
0
0
Терапия микрочастицами обращает вспять рассеянный склероз у 100% мышей и излечивает одну треть

Терапия микрочастицами обращает вспять рассеянный склероз у 100% мышей и излечивает одну треть

Новое исследование с использованием терапии микрочастицами для увеличения количества «хороших» иммунных клеток обратило вспять повреждение нервных клеток у мышей с симптомами рассеянного склероза и вылечило более трети. Открытие может привести к новым методам лечения не только рассеянного склероза, но и других аутоиммунных заболеваний, таких как диабет 1 типа.

Рассеянный склероз (РС) — неизлечимое аутоиммунное заболевание, вызываемое иммунными клетками организма, которые ошибочно атакуют нервы, передающие информацию в головной и спинной мозг. Болезнь затрагивает почти 3 миллиона человек во всем мире.Эффекторные Т-клетки являются частью первой линии организма против захватчиков. Но при рассеянном склерозе они не понимают, что защитная жировая оболочка (м...
05.06.23 12:26
0
0
Композитная наноплёнка – ноу-хау Neutrinovoltaic электрогенерации

Композитная наноплёнка – ноу-хау Neutrinovoltaic электрогенерации

Многослойная наноплёнка из чередующихся слоёв графена и легированного кремния, наносимых послойно на металлическую фольгу, позволила создать новый вид альтернативной энергетики.

Многослойная наноплёнка из чередующихся слоёв графена и легированного кремния, наносимых послойно на металлическую фольгу, позволила создать новый вид альтернативной энергетики. Процесс электрогенерации подчиняется законам физики, а сама технология получила название Neutrinovoltaic. Такое название обусловлено участием в этом процессе не только окружающих полей излучений невидимого спектра и темпер...
16.05.23 19:04
0
3
Исследователи предсказывают, а затем доказывают странные твердотельные тепловые переключатели

Исследователи предсказывают, а затем доказывают странные твердотельные тепловые переключатели

Исследователи из штата Огайо показали, как обычный керамический материал может изменить свою теплопроводность в ответ на воздействие электрического поля, открыв дверь для твердотельных тепловых переключателей, которые могли бы сделать термоэлектрические генераторы намного более эффективными.

Открытие было основано на полезной, но сбивающей с толку идее о квазичастицах, которые действуют так, как будто они существуют, но на самом деле их нет. В твердом теле есть только три типа частиц: протоны, нейтроны и электроны. Когда эти отдельные частицы упакованы вместе в твердое тело, их чрезвычайно трудно предсказать, поскольку движение каждой из них напрямую зависит от всех остальных в массив...
20.02.23 13:00
0
3
Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Технологическое развитие экономики и общества неразрывно связано с появлением новых материалов и исследованием их свойств, в частности наноматериалов.

Если проанализировать наиболее критичные области экономики, которые находятся сегодня в эпицентре санкций и антисанкций, - это энергоресурсы и IT, в первую очередь, разработки различных чипов. Но развитие любой из стран, в первую очередь, попадающих под различные ограничения, показывает, что не только правительста и госкомпании, но и национальный бизнес готов направлять финансовые инвестиции и ин...
27.01.23 18:23
0
0
Дания меняет направление нефтяной вышки для хранения углерода

Дания меняет направление нефтяной вышки для хранения углерода

Дания продвигается вперед с проектом Greensands - инициативой, которая позволит перекачивать огромное количество уловленного углерода на нефтяную вышку в Северном море и закачивать его, чтобы изолировать в формациях песчаника, которые когда-то содержали нефть и газ.

После получения в декабре прошлого года крупнейшего разового гранта в истории Дании (около 26 миллионов евро (27 миллионов долларов США) руководитель проекта Ineos Energy привлек британскую инженерно-консалтинговую компанию Kent для «проведения скрининговых исследований, охватывающих цепочку создания стоимости CCS от береговых участков улавливания, сжижения, берегового хранения, транспортировки и ...
29.11.22 20:01
0