Oxid uhličitý nepředstavuje problém, pokud se nachází na správném místě. Když se uvolní do atmosféry, způsobuje změnu klimatu a v důsledku toho extrémní povětrnostní jevy, jako je abnormální vedro nebo lesní požáry šesté generace, které jsme zažili letos v létě. Pokud se však zpracuje při výrobě materiálů, jako je cement, může být užitečný ve stavebnictví.
Inovace slibuje komerční průlom ve snižování emisí
Technologie zachycování znečištění a jeho přeměny na nové zdroje již existuje, ale vyžaduje obrovské energetické náklady. Vědci z Massachusetts Institute of Technology (MIT) a Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) vyvinuli nový systém, který zvyšuje účinnost tohoto procesu do takové míry, že k jeho realizaci je zapotřebí pouze energie potřebná k nabití mobilního telefonu.
Jejich nová technologie přímého zachycování vzduchu (DAC) úspěšně zachycuje více než 95 % vysoce čistého oxidu uhličitého při použití pouhých 3 voltů energie, čímž eliminuje potřebu nákladnějších procesů, jako je horká pára nebo složité zařízení.
Vědci se domnívají, že jejich objev má velký komerční potenciál. Proto podali žádosti o patenty v zahraničí a tvrdí, že jej lze snadno připojit k obnovitelným zdrojům energie, jako je sluneční a větrná . Tato technologie může být průlomem v urychlení přechodu k procesům s nulovými emisemi.
Zachycování znečišťujících látek
Technologie přímého zachycování vzduchu (DAC) umožňuje filtrovat oxid uhličitý z atmosféry při extrémně nízkých koncentracích, méně než 400 ppm. Ačkoli to představuje vážný problém pro klima, oxid uhličitý je v atmosféře přítomen v koncentraci pouze asi 414,72 ppm (částic na milion), což znamená, že jeho obsah v okolním vzduchu činí pouze 0,04 %.
Tyto systémy fungují pomocí výkonných ventilátorů, které nasávají vzduch a vystavují jej působení chemických látek, které reagují s částicemi CO2 a oddělují je od ostatních plynů. Poté se filtr zahřeje, čímž se uvolní oxid uhličitý . Poté se CO2 skladuje nebo znovu používá pro jiné účely a zbývající vzduch (99,96 %) se vypouští zpět do atmosféry.
Tento proces by neměl být zaměňován s zachycováním a ukládáním uhlíku (CCU), které se provádí přímo ze zdrojů produkujících fosilní oxid uhličitý, jako jsou elektrárny nebo továrny. Tento proces zabraňuje emisím uhlíku do atmosféry, které vedou ke zvýšení znečištění a zhoršení dopadů změny klimatu.
Korejský institut varuje, že při použití tradičních procesů se přibližně 70 % veškeré energie spotřebuje ve fázi regenerace, kdy se absorbovaný oxid uhličitý oddělí při vysokých teplotách. Tým se snažil vyřešit tento problém zahříváním pouze potřebné části bez vnějších zdrojů tepla, což by umožnilo snížit ztráty energie.
Jouleův efekt
Řešením je použití elektricky vyhřívaných vláken, která využívají Jouleův efekt – běžný fyzikální jev v topných systémech. Vzniká, když se elektrony pohybující se v elektrickém proudu srazí s materiálem, kterým procházejí. Kinetická energie elektronů se přeměňuje na tepelnou energii, která materiál zahřívá.
Tento efekt se používá jak v deskách, tak v elektrických přikrývkách, a nyní se také využívá v této inovaci pro zachycování oxidu uhličitého. Tato technologie umožňuje rychlé zahřátí vláken na 110 °C za 80 sekund při pouhých 3 voltech.
Tato „kontinuální trojrozměrná porézní struktura“ zajišťuje vynikající elektrickou vodivost a zároveň zaručuje plynulý průchod molekul CO2 k vláknům, což zajišťuje rovnoměrné a rychlé zahřívání při současném účinném zachycování CO2.
Tato inovace je známá jako první superúčinná technologie e-DAC (Direct Air Capture Electrified) na světě, založená na vodivých stříbrných nanovláknech. Po zachycení může být tento uhlík znovu použit k výrobě paliv, stavebních materiálů, jako je cement, a dokonce i sycené vody.
