Согласно исследованию, проведенному исследователями из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Оксфордского университета и пяти других учреждений, улавливание углекислого газа и превращение его в коммерческие продукты, такие как топливо или строительные материалы, может стать новой мировой отраслью.
Если это произойдет, это явление поможет окружающей среде, сократив выбросы парниковых газов.
Исследование, опубликованное в журнале Nature , является наиболее всеобъемлющим на сегодняшний день исследованием потенциального будущего масштаба и стоимости 10 различных способов использования углекислого газа, включая топливо и химикаты, пластмассы, строительные материалы, управление почвой и лесное хозяйство. В исследовании рассматривались процессы с использованием углекислого газа, улавливаемого из отходящих газов, которые образуются в результате сжигания ископаемого топлива или из атмосферы в результате промышленного процесса.
И в шаге от большинства предыдущих исследований по этому вопросу авторы также рассмотрели процессы, в которых используется диоксид углерода, биологически улавливаемый при фотосинтезе.
Исследование показало, что в среднем каждый путь утилизации может использовать около 0,5 гигатонны углекислого газа в год, который в противном случае попадал бы в атмосферу. (Тонна, или метрическая тонна, эквивалентна 1 000 кг, а гигатонна — 1 млрд. Тонн, или около 1,1 млрд. Тонн США.)
В топовом сценарии может использоваться более 10 гигатонн диоксида углерода в год при теоретической стоимости менее 100 долларов за тонну диоксида углерода. Исследователи отметили, однако, что потенциальные масштабы и затраты на использование углекислого газа существенно различались по секторам.
«Анализ, который мы представили, ясно показывает, что использование углекислого газа может быть частью решения для борьбы с изменением климата, но только если те, кто имеет право принимать решения на всех уровнях правительства и финансов, привержены изменению политики и обеспечению рыночных стимулов для нескольких секторов «Эмили Картер, выдающийся профессор химической и биомолекулярной инженерии в Самуэльской школе инженерии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и соавтор статьи. «Срочность огромна, и у нас мало времени, чтобы добиться изменений».
По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата, поддержание глобального потепления до 1,5 градусов Цельсия в течение остальной части 21-го века потребует удаления двуокиси углерода из атмосферы на уровне порядка 100-1000 гигатонн двуокиси углерода. В настоящее время выбросы двуокиси ископаемого углерода ежегодно увеличиваются более чем на 1%, достигнув рекордного уровня в 37 гигатонн двуокиси углерода в 2018 году.
«Удаление парниковых газов необходимо для достижения чистых нулевых выбросов углерода и стабилизации климата», — сказала Кэмерон Хепберн, один из ведущих авторов исследования, директор Оксфордской школы предпринимательства и окружающей среды Смита. «Мы не сократили свои выбросы достаточно быстро, поэтому теперь нам также нужно начать вытягивать углекислый газ из атмосферы. Правительства и корпорации движутся в этом направлении, но недостаточно быстро».
«Перспектива использования углекислого газа заключается в том, что он может служить стимулом для удаления углекислого газа и может сократить выбросы за счет замены ископаемого топлива».
Критически важным для успеха этих новых технологий в качестве стратегий смягчения последствий будет тщательный анализ их общего воздействия на климат. Некоторые, вероятно, будут приняты быстро просто из-за их привлекательных бизнес-моделей. Например, при производстве некоторых видов пластмасс использование диоксида углерода в качестве исходного сырья является более выгодным и экологически более чистым производственным процессом, чем использование обычных углеводородов, и оно может вытеснить в три раза больше диоксида углерода, чем при использовании.
Биологическое использование может также предоставить возможности для получения сопутствующих выгод. В других областях использование может обеспечить альтернативу «лучшего выбора» во время глобального процесса декарбонизации. Одним из примеров может быть использование топлива, полученного из диоксида углерода, которое может найти роль в секторах, которые труднее обезуглерожить, например в авиации.
Авторы подчеркнули, что не существует подхода «волшебной пули».
«Я бы начал со стимулирования наиболее очевидных решений — большинство из которых уже существуют — которые могут действовать в гигантских масштабах в сельском, лесном и строительном секторах», — сказал Картер, который также является исполнительным вице-канцлером и проректором Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Герхардом. Р. Андлингер Профессор в области энергетики и экологии в Принстонском университете. «В то же время я бы активно инвестировал в исследования и разработки в академических, промышленных и правительственных лабораториях — гораздо больше, чем это делается в США, особенно по сравнению с Китаем, — в высокотехнологичные решения для улавливания и преобразования диоксида углерода в полезные продукты, которые могут быть разработаны наряду с решениями, которые уже существуют в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и строительстве «.
Источник истории:
Материалы предоставлены Университетом Калифорнии — Лос-Анджелес . Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.
Ссылка на журнал :
- Кэмерон Хепберн, Элла Адлен, Джон Беддингтон, Эмили А. Картер, Сабина Фусс, Найл Мак Доуэлл, Ян С. Минкс, Пит Смит, Шарлотта К. Уильямс. Технологические и экономические перспективы утилизации и удаления CO2 . Природа , 2019; 575 (7781): 87 DOI: 10.1038 / s41586-019-1681-6
