Wynaleziono pierwszą na świecie ultraefektywną technologię e-DAC (elektryczne wychwytywanie dwutlenku węgla z powietrza), która nie wymaga kosztownych procesów energetycznych.
Dwutlenek węgla nie jest problemem, w zależności od tego, gdzie się znajduje. W powietrzu, uwalniany do atmosfery, jest przyczyną zmian klimatycznych, a co za tym idzie, ekstremalnych zjawisk, takich jak fale upałów lub pożary szóstej generacji, których doświadczyliśmy tego lata w Hiszpanii. Jednak poddany recyklingowi w produkcji materiałów takich jak beton, może być przydatny w budownictwie mieszkaniowym.
Technologia umożliwiająca wychwytywanie zanieczyszczeń i wykorzystywanie ich w nowych zasobach już istnieje, ale wymaga dużego nakładu energii. Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Korea University of Science and Technology (KAIST) opracowali nowy system, który poprawia wydajność tego procesu do tego stopnia, że wymaga on tak mało energii, jak ta potrzebna do naładowania telefonu komórkowego.
Ich nowa technologia bezpośredniego wychwytywania z powietrza (DAC) pozwoliła wychwycić ponad 95% dwutlenku węgla o wysokiej czystości przy użyciu mocy zaledwie 3 woltów, eliminując konieczność stosowania bardziej kosztownych procesów, takich jak gorąca para wodna lub skomplikowane instalacje.
Naukowcy uważają, że ich odkrycie ma ogromny potencjał komercyjny. W związku z tym złożyli wnioski patentowe za granicą i twierdzą, że można je łatwo połączyć z energią odnawialną, taką jak energia słoneczna i wiatrowa. Technologia ta może stanowić punkt zwrotny w przyspieszeniu przejścia na procesy neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla.
Wychwytywanie zanieczyszczeń
Bezpośrednie wychwytywanie dwutlenku węgla z powietrza (DAC) to technologia, która filtruje dwutlenek węgla z atmosfery w ekstremalnie niskich stężeniach, poniżej 400 ppm. Chociaż dwutlenek węgla stanowi poważny problem dla zmian klimatycznych, jego stężenie w atmosferze wynosi tylko około 414,72 ppm (części na milion), co oznacza, że stanowi on zaledwie 0,04% powietrza atmosferycznego.
Systemy te działają dzięki dużym wentylatorom, które zasysają powietrze i wprowadzają je w kontakt z substancjami chemicznymi, które reagują z cząsteczkami CO2, oddzielając je od pozostałych gazów. Następnie filtr jest podgrzewany, uwalniając dwutlenek węgla. Stamtąd CO2 jest magazynowany lub ponownie wykorzystywany do innych zastosowań, a pozostałe powietrze (99,96%) jest zwracane do atmosfery.
Nie należy mylić tego procesu z wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla (CCS), które stosuje się bezpośrednio ze źródeł wytwarzających dwutlenek węgla pochodzenia kopalnego, takich jak elektrownie lub fabryki. Proces ten zapobiega przedostawaniu się dwutlenku węgla do atmosfery, co zwiększa zanieczyszczenie i wpływ na zmiany klimatyczne.
Koreańska instytucja ostrzega, że w przypadku tych tradycyjnych procesów około 70% całkowitej energii jest zużywane na etapie regeneracji, kiedy to pochłonięty dwutlenek węgla jest oddzielany w wysokiej temperaturze. Zespół starał się rozwiązać ten problem, ogrzewając tylko niezbędną część, bez zewnętrznych źródeł ciepła, a tym samym zmniejszając straty energii.
Efekt Joule’a
Rozwiązanie polega na wykorzystaniu włókien ogrzewanych elektrycznie, wykorzystując ogrzewanie Joule’a, efekt fizyczny powszechnie występujący w rozwiązaniach grzewczych. Powstaje on, gdy poruszające się w prądzie elektrycznym elektrony uderzają w materiał, przez który są przewodzone. Energia kinetyczna elektronów przekształca się w energię cieplną, ogrzewając materiał.
Efekt ten znajduje zastosowanie zarówno w piecach, jak i kocach elektrycznych, a teraz także w tej innowacyjnej technologii wychwytywania dwutlenku węgla. Technologia ta może szybko podgrzać włókna do temperatury 110°C w ciągu 80 sekund przy napięciu zaledwie 3 V.
