Борьба с парниковым эффектом обретает черты высокодоходного бизнеса?

Я думаю, многие знакомы с термином «парниковый эффект» и чем его последствия грозят всему человечеству. Если нет, то скажем о нем пару слов.

Одной из причин возникновения «парникового эффекта» являются выбросы двуокиси углерода (СО₂) в атмосферу, а также водяной пар, метан и озон. Так что же делают эти парниковые газы? Атмосфера, содержащая такие газы, абсолютно прозрачна для теплового излучения, поступающего на нашу планету из космоса, но абсолютно непрозрачна для инфракрасного излучения, направленного от поверхности Земли (то есть отраженного). Вследствие возникновения такой непрозрачности атмосфера превращается в довольно неплохой теплоизолятор, что приводит к  повышению температуры нижних слоев атмосферы, ну и, соответственно, к постепенному повышению температуры всей Земли. А это — повсеместное изменение климата, глобальное потепление и таяние ледников (следствие, повышение уровня мирового океана).

Избыточный выброс углекислого газа и других парниковых газов наполняют атмосферу и согревают Землю быстрее, чем происходит ее естественное остывание. С 1951 года поверхность прибавила в температуре 0,8 °С и признаков замедления процесса нет. И уже не одно десятилетие ученые мира бьются над решением этой проблемы.

Биоэнергетика с улавливанием и хранением углерода (BECCS) является наиболее изученным методом на сегодняшний день. По мере роста растение поглощает углерод в виде углекислого газа из нашей атмосферы. А после того, как биомасса сжигается на электростанциях, весь связанный углерод высвобождается обратно в атмосферу, то есть получаем чистый нулевой эффект. С помощью метода BECCS осуществляется попытка захватить углерод, который выделяется при сжигании биомассы, а затем закачать его глубоко под землю, где парниковые газы окажутся запертыми в геологических формациях. Согласно оценкам ученых, 90% возможных мест для захоронения — это наполненные соляным раствором водоносные слои горных пород в недрах Земли, также в ряде случаев возможно использование выработанных нефтяных и газовых месторождений. В Европе существуют три испытательные площадки, функционирующие в промышленных масштабах. Начиная с 2012 года абсорбируется и утилизируется около 550 тыс. тонн углекислого газа ежегодно.

Прямой захват углерода из воздуха (на англ. DAC) является одним из методов (еще в значительной степени теоретический) сбора и секвестрования (отделения) атмосферного углерода, который в настоящее время рассматривается как имеющий хорошую перспективу. Несмотря на разнообразие методов, все они направлены на выделение, сбор и хранение (или использование) углерода или углекислого газа из атмосферы нашей планеты. Но в отличие от всех остальных методов, которые способны собирать углекислый газ в месте непосредственной концентрации, например, из фабричной дымовой трубы, технология DAC позволяет отделить СО₂  от источников с меньшей концентрацией оного. А если учитывать то, что изрядная доля углекислого газа в атмосферу попадает из выхлопных труб наших «железных коней», то у данной технологии есть перспективное будущее, которое должно положительно повлиять на изменения в климате.

Принцип работы данной технологии состоит в том, что воздух пропускается через специальный фильтр-сорбент, в котором происходит химическое связывание углекислого газа непосредственно с сорбентом, все же остальные компоненты воздуха проходят сквозь фильтр беспрепятственно. Одним из первых примененных сорбентов был раствор гидроксида кальция, который в процессе абсорбции CO₂ превращался в карбонат кальция. Связанный углекислый газ затем отделяется от сорбента, очищается и концентрируется для использования в промышленных целях. При использовании такого сорбента, метод получался не из дешевых, ведь кроме очистки и сушки потом надо было еще провести карбонизации при 700°С.

Собственно, затраты по секвестрованию и являются главным «тормозящим» моментом в реализации данной технологии. На 2015 год стоимость варьировалась в пределах от $400 до $1000 за тонну СО₂. А для того, чтобы оставаться в рамках Парижского климатического соглашения, всем странам мира необходимо «изымать» по 5 млрд тонн углерода ежегодно вплоть до 2050 года. А это, при нынешних затратах по секвестрованию, дороговато.

«Прямой захват углерода из воздуха может стать довольно крупной промышленной отраслью, если технология отшлифуется и цены резко упадут», — сказал профессор Крис Филд, бывший сопредседатель Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC).

Конечно, это не мешает предпринимать попытки по снижению себестоимости. По данным журнала Joule, на протяжении последних нескольких лет уже наблюдалось снижение стоимости секвестрования в пределах $94-232 за тонну.

Среди лидеров на рынке швейцарская компания, которая добилась значительного удешевления процесса. В средине 2016 года компанией Climeworks была введена в эксплуатацию первая промышленная установка для улавливания CO₂. Компания использовала фильтр собственной разработки, в котором также химически связывался углекислый газ с поверхностью абсорбента. После насыщения, СО₂ высвобождается при помощи нагрева фильтра до температуры всего около 100°С, при этом высвобождается уже чистый, готовый к использованию углекислый газ (для производства синтетического топлива, для газирования напитков, строительная сфера). Полученный газ продают компании, которая выращивает фрукты и овощи в теплицах, по цене $225 за тонну очищенного СО₂.

Другая организация, Альянс «Здоровый климат», обнародовала прототип DAC, который будет представлен на саммите Global Climate Action, назначенном на 12 — 14 сентября этого года. И в отличие от системы на основе тепла, используемой Climeworks, система организации использует сорбент на основе смолы, который собирает СО₂ при прохождении сквозь него воздуха, а высвобождает углекислый газ, при погружении под воду, сообщил Питер Фиковски, соучредитель и президент Альянса «Здоровый климат». По его словам, прототип длиной в 2,1336 м должен удалять от 0,9 до 4,5 кг CO₂ в день и ожидается, что, как только система будет увеличена до промышленного уровня, она должна будет выйти на уровень около $30 за тонну отделенного СО₂. И в отличие от Climeworks, Альянс «Здоровый климат» не стремился к очищенному газу, а продавал его в том виде, как он есть, строительной компании Blue Planet Ltd, которая торгует восстановленными продуктами на основе углерода для использования в материалах, таких как бетон, взамен цемента.