Нова технология ще улавя CO2 от товарните кораби и ще го съхранява в океана

Международното мореплаване движи 80% от международната търговия и съставлява към 3% от международните въглеродни излъчвания, само че сега не е на път да реализира задачите си за климата.

Преди година Международната морска организация – организацията на Организация на обединените нации, която контролира корабоплаването – стегна задачите за излъчванията за корабоплаването, като ги приведе в сходство с други промишлености, целящи да реализират чисти нулеви излъчвания до 2050 година Но горивата с ниски излъчвания като метанол, водород и амоняк са не стават налични задоволително бързо.

Сега Джес Адкинс, химичен океанограф от Калифорнийския софтуерен институт (Caltech), счита, че може да подаде ръка, като оборудва товарните кораби с реактори, способни да трансформират въглеродния диоксид (CO2), отделян от изгарянето на гориво, в океански соли, което съгласно него ще дръжте го заключено за 100 000 години.

Процесът е сходен на това, което към този момент се случва естествено в океаните. „ Това е реакция, която планетата тече от милиарди години “, сподели Адкинс, който основа Calcarea, започваща компания, която проектира и тества реакторите.

„ Ако можем просто да го ускорим, имаме опит за безвреден и непрекъснат метод за предпазване на CO2. “

Естествено, само че по-бързо

Морската вода естествено всмуква към една трета от CO2, изхвърлен в атмосферата, което прави водата по-кисела и я кара да разтваря калциевия карбонат, който е несметен в океана. „ Калциевият карбонат е това, от което са направени кораловите скелети, черупки и всички неща, които съставляват множеството от седиментите на дъното на океана “, сподели Адкинс.

След това разтвореният калциев карбонат реагира с CO2 във водата, с цел да образува бикарбонатни соли, блокирайки CO2. „ В момента в океана към този момент има 38 000 гигатона (38 трилиона тона) бикарбонат “, добави Адкинс.

Calcarea желае да имитира този натурален развой, като насочва отработените газове от кораба към реактор в корпуса на кораба, където изпаренията се смесват пламенно с морска вода и варовик - тип канара най-вече от калциев карбонат и постоянно срещана съставна част в бетона. CO2 в отработените газове реагира със сместа, създавайки солена вода, която блокира CO2 под формата на бикарбонатни соли. Адкинс споделя, че с пълномащабен реактор той цели да улови и запази към половината от излъчванията на CO2 на кораба.

В естествения свят реакцията лишава над 10 000 години, съгласно Адкинс, само че в реакторите на Calcarea лишава към минута, сподели той. Това се реализира посредством слагане на CO2 и варовика в съкровен контакт един с различен.

Създадената солена вода просто се изпуска в океана, където не съставлява опасност за морския живот или за химическия баланс на морската вода, съгласно Адкинс. Той добави, че компанията също по този начин обмисля прибавянето на прелиминарен филтър към системата, с цел да се отърве от други замърсители от отработените газове, които могат да се смесят с водата, като частици и неизгоряло гориво, както и други замърсители.

След две години работа по плана, през януари 2023 година той отдели компанията от Caltech, където към момента е професор, въпреки и в отпуск. Към него се причислиха трима съоснователи: студентката от Caltech Мелиса Гутиерес, инженерът Пиер Форин и професорът и геохимик от Университета на Южна Калифорния (USC) Уил Берелсън.

Те събраха 3,5 милиона $ финансиране и се концентрираха върху корабната промишленост. „ Красивата част е, че корабът е естествена водна помпа “, сподели Адкинс, отбелязвайки, че системата изисква водата да се движи непрекъснато, с цел да се случи реакцията сред другите детайли, нещо, което се обезпечава естествено от придвижването на кораба.

Досега Calcarea е построила два прототипа на реактора, един на паркинга на USC и един в пристанището на Лос Анджелис. В края на май компанията разгласи партньорство с изследователската и развойната част на интернационалната корабна компания Lomar. Адкинс е уверен, че това ще докара до първия пълномащабен първообраз на неговия реактор, който ще бъде инсталиран на транспортен съд.

Реакторите ще бъдат пригодени за разнообразни размери на кораби, в това число „ най-големия, който съществува “, класът „ Newcastlemax “, кадърен да транспортира 180 000 метрични тона товар. „ На един от тях ще поемем към 4 до 5% от дедвейта на тонажа и ще пренесем към 4000 метрични тона варовик. Но в действителност няма да използваме всичко това “, сподели Адкинс.

Улавяне на въглерод в морето

Преди Calcarea да е подготвена да конфигурира първия си реактор, остават някои инженерни провокации за решение. Например по какъв начин тъкмо да се инсталира реакторът на кораба и логистиката на товарене на варовика и конфигурация на веригата за доставки за доставката му. Това може да са мудни стъпки, предизвестява Адкинс.

Цената на системата е, съгласно актуалните оценки, към $100 на звук CO2, уловен в изпускателната тръба, което включва приходите, които корабът губи, като прави място за реактора за сметка на комерсиалния потребен товар.

Някои товарни кораби към този момент имат сходни устройства на борда, наречени скрубери. Те са проектирани да улавят и отделят серни излъчвания — нездравословни за човешкото здраве и околната среда — само че не и CO2. Към юни 2023 година те са били конфигурирани в към 5% от международния търговски флот, съгласно Британската пристанищна асоциация, макар че изследванията са открили, че отпадъчните води от скруберите могат да бъдат „ остро токсични за водните организми “. Реакторите на Calcarea също улавят сярата като част от процеса на премахване на CO2.

Вятърната сила може да се завърне

Съществува и технология за хващане на въглерод, по-пряко сходна на тази на Calcarea. Британска компания, наречена Seabound, да вземем за пример, прави устройство, което улавя сред 25% и 95% от CO2 излъчванията на кораба. Той обаче създава твърди карбонатни камъчета, които би трябвало да бъдат разтоварени на пристанище.

Според Даниел Сигман, професор по геологически и геофизични науки в Принстънския университет, който не е зает с Calcarea, методът на компанията има редица преимущества пред сходни тактики, които се следват. Първо, това е ускорение на натурален развой, който по този начин или другояче би настъпил. Второ, защото реакцията протича в конструиран реактор на кораба и не изразходва изцяло доставките на CO2, тя няма да увеличи равнищата на киселинност на океана и няма да способства за казуса с подкисляването на океана, което е нездравословно за морския живот.