Új kiadványok
Perspektívák: A szén-dioxid újrafelhasználása bioüzemanyagként
Utolsó ellenőrzés: 30.06.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
A légkörbe hatalmas mennyiségben kibocsátott CO2 újrahasznosítása hihetetlenül nehéz, de sok tudós úgy véli, hogy nemcsak megéri az erőfeszítést, hanem szükséges is. A klímaváltozás bolygóra leselkedő veszélye olyan nagy, hogy szerintük lehetetlen megoldani a problémát ezen technológiák nélkül.
A széntüzelésű erőművek és más források által termelt szén-dioxid földalatti tárolás céljából történő leválasztásának ötlete máris teret hódított, számos kísérleti projekt már működik vagy folyamatban van.
A szén-dioxid újrafelhasználására irányuló javaslat eddig kevésbé volt sikeres: bár a tudomány régóta tudja, hogy a szén és a hidrogén keverésével üzemanyag állítható elő, sokakat elriaszt a folyamat magas energiaigénye. „Nincs ingyen ebéd” – mondja Hans Ziock, a Los Alamos Nemzeti Laboratórium (USA) munkatársa. „Ehhez jön még az a tény, hogy a termelés soha nem 100%-ban hatékony, így végül több energiát viszünk be, mint amennyit kinyerünk.” Ezen energiaátok miatt – mondja –, ésszerűbb az olajból származó üzemanyagot használni. „Ha a természet ingyen megalkotta nekünk, miért ne használnánk?” – vonja le a következtetést a szakértő.
De az olajkészletek kimerülőben vannak. Mély vízben kell fúrniuk, kátrányhomokot kell kinyerniük, és az Északi-sarkvidék felé kell tekinteniük. Itt az ideje egy alternatívának? Nos, az Egyesült Államok számára a szén-dioxid-feldolgozás jó módja lenne annak, hogy megszabaduljon az olajtűtől, de haszontalan az éghajlat megmentése érdekében, hangsúlyozza Ziok úr, amíg a folyamat nem energiahatékonyabb.
Szerencsére ezen a területen is vannak úttörők. Szerintük a technológia nem tökéletes, de már létezik. Lehetséges, hogy nem is erőművekből vagy autókból gyűjtsük össze a károsanyag-kibocsátást, hanem közvetlenül a levegőből vonjuk ki a szén-dioxidot. „Azt mondják: »Sűrítsd össze és temesd el!« Mi pedig azt mondjuk: »Nem, add nekünk, és mi benzint készítünk belőle!«” – ezek Byron Elton, a Santa Barbara-i Carbon Sciences vezérigazgatójának szavai. „Képzelj el egy olyan jövőt, amelyben a víz és a szén-dioxid az üzemanyagforrás!” – kiáltja fel Peter Eisenberger, a Columbia Egyetem (USA) Földintézetének alapítója és a Global Thermostat egyik alapítója.
A probléma megoldásának egyik módja a napenergia felhasználása. Ellen Stechel és kollégái a Sandia Nemzeti Laboratóriumból (USA) egy nagy hatékonyságú kémiai hőerőgépet fejlesztenek, amely a nap koncentrált energiájából fog működni. Valójában minden energia (beleértve a szénhidrogénekben található energiát is) a Napból származik, miért ne próbálnánk meg újra és újra utánozni a természetet?
A kutatók kifejlesztettek egy prototípus napreaktort. Ez egy hatalmas tükörrendszer, amely a napfényt egy erős nyalábba fókuszálja, amelyet egy fém-oxid gyűrűire irányítanak. A gyűrűk forognak és 1400˚C-ra hevülnek fel, majd 1100˚C-ra hűlnek le. Szén-dioxidot vagy vizet vezetnek beléjük. Magas hőmérsékleten a gyűrűk oxigént adnak le, viszonylag alacsony hőmérsékleten pedig éppen ellenkezőleg, felveszik. Az eredmény szén-monoxid vagy hidrogén - a szénhidrogén üzemanyag alkotóelemei.
A prototípus körülbelül 20 m²-t foglal el, és egy söröshordó méretű reaktort szolgál ki. Ahhoz, hogy naponta egymillió hordó olajnak megfelelő mennyiségű napfényt gyűjtsenek össze, 121,4 ezer hektárnyi tükörre lenne szükség (ami nagyobb, mint Moszkva területe). Zárójelben megjegyzendő, hogy a világ naponta körülbelül 86 millió hordó folyékony üzemanyagot fogyaszt, beleértve a bioüzemanyagokat is.
A fent említett Carbon Sciences szén-dioxidot kever földgázzal (vagy fő alkotóelemként metánnal) egy fémkatalizátor jelenlétében. Ez utóbbi állítólag közönséges fémekből - nikkelből és kobaltból - készül, alumínium és magnézium részvételével. A kapott szintetikus gáz közlekedési üzemanyaggá alakítása pedig már egy jól bevált technológia. A Carbon Sciences megközelítésében az a különbség, hogy ez szárazon történik. A cég már dolgozik az első dízelüzemanyag-adagján.
Fontos megjegyezni, hogy az ebben a folyamatban használt szénhidrogének egy része földgázból származik. Mások, mint például a brit Air Fuel Synthesis cég, metán nélkül, szélenergia felhasználásával próbálják ugyanezt megvalósítani. A cél napi egy liter sugárhajtómű-üzemanyag előállítása (technológiai demonstrációként).
A kutatók megjegyzik, hogy az ilyen energia egyik legfontosabb előnye, hogy lehetővé teszi a teljes jelenlegi infrastruktúra megőrzését, mivel ugyanazt az üzemanyagot fogják használni, amelyet ma is használunk. Emlékezzünk vissza, hogy pontosan az infrastruktúra újjáépítésébe való befektetés szükségessége lassítja nagymértékben a nap- és szélenergia fejlődését.
[