왜 새로운 CO인가? 캡처 기술은 기후 변화에 대한 마법의 총알이 아닙니다

: By 크리스 Hawes

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왜 새로운 CO인가? 포집 기술은 기후 변화에 대한 마법의 총알이 아닙니다 그것이 쉬운 경우에만. 올리비에 르 모알 / Shutterstock

최근 주요 유엔에 따르면 신고, 온도 상승을 1.5 °C로 제한하고 기후 변화의 가장 치명적인 영향을 방지하려면 전 세계 CO를 줄여야합니까? 이는 화석 연료 사용을 빠르게 제거한다는 의미입니다. 그러나 이러한 전환을 완화하고 현재 가연성 물질을 대체할 수 없는 영역을 상쇄하려면 CO를 적극적으로 제거해야 합니다. 분위기에서. 나무를 심고 다시 야생을 가꾸는 것은 큰 부분 기후 변화를 막기 위해서는 기술 지원이 더 필요할 것입니다.

그렇다면 캐나다 회사 Carbon Engineering이 CO를 포집하기 위해 잘 알려진 화학 물질을 활용했다는 최근 뉴스가 나왔을 때? 톤당 100달러 미만의 비용으로 대기권에서 벗어나 많은 언론 매체가 이 이정표를 다음과 같이 환영했습니다. 마법의 탄환. 불행히도 큰 그림은 그렇게 간단하지 않습니다. 탄소원에서 탄소 흡수원으로 균형을 맞추는 것은 섬세한 사업이며, 우리의 견해로는 관련 에너지 비용과 포집된 CO의 하류 사용 가능성이 있다는 것입니다. 이는 Carbon Engineering의 "총알"이 결코 마법이 아니라는 것을 의미합니다.

CO가 주어지면? 우리 공기 중 분자의 0.04%만을 차지하므로 이를 포착하는 것은 기술적인 경이로움처럼 보일 수 있습니다. 그러나 화학자들은 18세기부터 소규모로 이 작업을 수행해 왔으며 비록 비효율적이긴 하지만 지역 철물점에서 물품을 구입하여 수행할 수도 있습니다.

중등학교 화학 학생들은 알겠지만, CO? 석회수(수산화칼슘 용액)와 반응하여 유백색의 불용성 탄산칼슘을 생성합니다. 다른 수산화물은 CO를 포착합니까? 같은 방법으로. 수산화리튬이 기본이었는데 CO? 흡수체 아폴로 13호의 우주비행사들의 생명을 유지하고 수산화칼륨이 CO를 포집하는 것이 무엇입니까? 매우 효율적이어서 연소된 물질의 탄소 함량을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 이 후자의 절차에 사용된 19세기 장치는 여전히 미국화학회 로고에 남아 있습니다.

안타깝게도 이는 더 이상 소규모 문제가 아닙니다. 이제 우리는 수십억 톤의 CO2를 빠르게 포집해야 합니다.

Carbon Engineering의 기술은 최고의 수산화물 화학입니다. 브리티시 컬럼비아에 있는 파일럿 플랜트에서는 대형 팬으로 공기를 흡입하고 수산화칼륨에 노출시킵니다. 이 중 CO는 무엇입니까? 반응하여 가용성 탄산칼륨을 형성합니다. 그런 다음 이 용액을 수산화칼슘과 결합하여 쉽게 분리할 수 있는 고체 탄산칼슘을 생성하고 수산화칼륨 용액과 함께 재사용할 수 있습니다.

탄산 칼슘은 토양 비료로 사용할 수 있습니다. 북유럽 달빛 / Shutterstock

공정 중 이 부분은 에너지 비용이 상대적으로 적고 그 제품은 본질적으로 석회석입니다. 하지만 산처럼 많은 탄산칼슘을 만드는 것은 문제를 해결하지 못합니다. 탄산칼슘은 농업과 건설에 사용되지만, 이 공정은 상업적인 공급원으로서 너무 비쌉니다. 또한 엄청난 양의 수산화칼슘이 필요하기 때문에 정부 지원 탄소 저장을 위한 실용적인 옵션도 아닙니다. 실현 가능하려면 직접 공기 포집이 농축된 CO를 생성해야 합니까? 안전하게 보관하거나 사용할 수 있는 제품입니다.

따라서 고체 탄산칼슘을 900°C로 가열하여 순수한 CO를 회수합니다. 이 마지막 단계에는 엄청난 양의 에너지가 필요합니다. Carbon Engineering의 천연가스 연소 플랜트에서는 전체 사이클에서 XNUMX톤의 CO가 생성됩니까? 공중에서 포착한 모든 톤에 대해. 발전소는 이 추가 COXNUMX를 포집하고 물론 더 건강한 탄소 균형을 위해 재생 에너지로 전력을 공급받을 수 있습니다. 그러나 포집된 모든 가스를 어떻게 처리할지에 대한 문제는 여전히 남아 있습니다.

스위스 신생 기업인 Climeworks도 유사하게 포집된 CO를 사용하고 있습니까? 에게 광합성을 돕다 인근 온실의 작물 수확량을 향상시키지만 아직 가격은 경쟁력이 없습니다. CO? Carbon Engineering 수익 $100의 XNUMX분의 XNUMX에 불과한 비용으로 다른 곳에서 공급받을 수 있습니다. 정부가 배출량을 상쇄할 수 있는 훨씬 저렴한 방법도 있습니다. CO를 포집하는 것이 훨씬 쉽습니까? 농도가 훨씬 더 높은 배출원에서. 그렇다면 이 기술은 주로 CO로부터 이익을 얻을 수 있는 고배출 산업에 관심을 가질 가능성이 높습니다. 녹색 자격 증명으로.

예를 들어, Carbon Engineering의 인수 기술의 주요 투자자 중 하나는 Occidental Petroleum입니다. 향상된 오일 회수 행동 양식. 그러한 방법 중 하나는 CO? 유정 압력 증가 및/또는 오일 자체의 흐름 특성 개선 덕분에 회수할 수 있는 원유의 양을 늘리기 위해 유정으로 펌핑됩니다. 그러나 이 여분의 석유를 운송하고 정제하는 데 드는 에너지 비용을 포함하여 이러한 기술을 사용하면 순 배출량이 감소하는 것이 아니라 증가할 가능성이 높습니다.

Carbon Engineering의 운영에 대한 또 다른 핵심은 연료를 향한 공기 기술, 어느 CO에서? 가연성 액체 연료로 변환되어 다시 연소될 수 있습니다. 이론적으로 이는 공정의 각 단계가 재생 가능 에너지로 구동되는 경우 탄소 중립 연료 사이클을 제공합니다. 그러나 이러한 용도조차도 여전히 네거티브 방출 기술과는 거리가 멀습니다.

금속-유기 골격은 CO를 포집할 수 있는 다공성 고체입니다.

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유망한 대안이 눈앞에 있습니다. 금속-유기 프레임워크는 동등한 CO를 짜내는 스펀지 같은 고체인가요? 축구장의 표면적 설탕 큐브의 크기. CO에 이러한 표면을 사용합니까? 캡처에는 훨씬 적은 에너지가 필요하며 기업은 상업적 잠재력을 탐색하기 시작했습니다. 그러나 대규모 생산이 완벽하지 않으며 지속적인 CO에 대한 장기적인 안정성에 대한 의문이 있습니까? 포집 프로젝트는 높은 비용이 아직 가치가 없다는 것을 의미합니다.

아직 실험실에 있는 기술이 향후 10년 내에 기가톤 규모의 캡처에 준비될 가능성은 거의 없으므로 Carbon Engineering 및 Climeworks에서 사용하는 방법은 현재 우리가 보유한 최고입니다. 그러나 그것들이 완벽에 가깝다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 보다 효율적인 CO 방법으로 전환해야 합니까? 가능한 한 빨리 캡처하세요. Carbon Engineering의 창립자 David Keith 자신으로서 아웃 포인트, 탄소 제거 기술은 정책 입안자들에 의해 과장되고 있으며, 지금까지 "매우 적은"연구 자금을 받았다.

보다 일반적으로 우리는 직접적인 공기 포획을 우리의 탄소 중독에 대처하지 않아도되는 마법의 탄환으로 보는 유혹에 저항해야합니다. 탄화수소 연료의 수명주기에서 탄소 부담을 줄이거 나 중화시키는 것은 부정적 배출 기술에 대한 단계 일 수 있습니다. 그러나 그것은 바로 그 단계입니다. 너무 오랫동안 탄소 원장의 반대 편에 서고 난 후에, 그냥 깨는 것을 넘어서는 것은 과거의 시간입니다.