Ideja da se uporedo sa smanjenjem štetnih emisija priroda očisti i tako što će se već emitovani ugljen-dioksid izdvojiti iz okruženja i preraditi u neškodljive materije nije novost. U svetu postoji više postrojenja za lov na ugljenik u atmosferi, ali su zbog njegove razuđenosti u vazduhu ovakvi poduhvati i dalje nedovoljno efikasni a jako skupi. Zato naučnici predlažu zaokret ka okeanima, gde je ugljenik koncentrisaniji, pa bi njegovo „hvatanje“ bilo tehnološki izvodljivije i jeftinije. Razvijeni su i prototipi za takve sisteme, a naučnicima se pridružuju i startap kompanije.
Nova metoda za borbu protiv klimatskih promena deluje kao deo savremene alhemije. Naučnici su smislili kako da iz okeana izvade ugljen-dioksid i pretvore ga u neškodljivu stenu. Naime, od svake tone ugljen-dioksida koju emitujemo u vazduh, približno četvrtina te količine završi u okeanima, koji je usisaju kao ogroman vodeni sunđer. Nepoželjni višak ovog atmosferskog gasa u morskoj vodi stvara kiseline koje ugrožavaju staništa i živi svet u okeanima.
Naučnici već odavno razmišljaju o mogućnostima da se štetnim gasovima, prvenstveno ugljeniku, doskoči i tako što će posebnim metodama biti uklonjeni iz prirode. Drugim rečima, traže se najbolja rešenja za lov na ugljen-dioksid.
Većina dosadašnjih istraživanja bila je usmerena na mogućnosti da se on ispumpa iz vazduha, a potom da se bezbedno udomi i korisno upotrebi bez štetnih posledica. Jedan od postupaka je skladištenje u poljoprivrednom zemljištu, bez negativnog uticaja na prinose. Drugi je njegovo geološko skladištenje, kako bi se preradio i upotrebio za proizvodnju goriva i hemijskih supstanci. Treća varijanta je mineralizacija, odnosno prevođenje u čvrsto stanje i pretvaranje ugljen-dioksida u stene.
Voda „isplativija“ od vazduha
Ali, ugljen-dioksid je raspršen u atmosferi u milionima usitnjenih čestica i zato njegovo „hvatanje“ nije nimalo jednostavan posao. Mada u Evropi, SAD i Kanadi postoji preko deset manjih postrojenja koja se bave direktnim izdvajanjem ugljen-dioksida iz vazduha i trenutno se u Americi gradi prva velika fabrika koja bi trebalo da ukloni do milion tona ugljenika godišnje, sve trenutno raspoložive tehnologije su nedovoljno efikasne a izuzetno skupe.
Jer, da bi se ostvarili postavljeni klimatski ciljevi, potrebno je da se uporedo sa smanjivanjem emisija uklanja oko 10 gigatona ugljen-dioksida godišnje iz atmosfere do 2050. godine i da se ta količina udvostruči do kraja ovog veka.
Zato je iz Instituta za upravljanje ugljenikom pri Univerzitetu u Kaliforniji stigao novi predlog, za koji naučnici tvrde da je izvodljiviji i racionalniji. Reč je o već pomenutoj metodi pretvaranja ugljen-dioksida u stene, ali umesto da se on izdvaja iz vazduha, ideja je da se „lovci“ okrenu okeanima. Zašto?
Morska voda sadrži puno kalcijuma i magnezijuma. Kada se joni kalcijuma ili magnezijuma kombinuju sa ugljen-dioksidom, formiraju kalcit ili magnezit. Hemijska reakcija je slična onoj koja morskim ljuskarima omogućava da grade svoje ljušture. Ako bi se, međutim, u ovom prirodnom procesu upotrebila električna energija, on bi mogao da bude daleko brži, delotvorniji i da se odvija u mnogo većim razmerama. Iz tog razloga, naučni tim iz Kalifornije je predložio novu tehnologiju koja će morsku vodu provoditi kroz električnu mrežu, koristeći elektrolizu za pokretanje hemijske reakcije, potrebne za stvaranje karbonatnih stena.
Do sada su naučnici izgradili prototip električne mreže u koju upumpavaju morsku vodu. Na taj način prikupljaju podatke o količini ugljen-dioksida koja može da se ukloni tokom različitih vremenskih perioda, analiziraju efikasnost procesa i količinu potrebne energije, kao i promenljive parametre koji imaju najveći uticaj na taj proces u praksi. Cilj je da se model maksimalno usavrši kako bi bio osnova za gradnju sistema sa mnogo većim kapacitetima.
Dobijanje vodonika kao nusproizvoda
Ceo proces donekle nalikuje radu postrojenja za prečišćavanje vode, ali se u ovom slučaju koriste morske trave koje inače prerađuju ugljen-dioksid, a uz pomoć električne energije ugljenik se podstiče da zajedno sa kalcijumom i magnezijumom formira čvrstu materiju. Istovremeno, ostatak tako „prečišćene“ vode se vraća u okean. Prema objašnjenju stručnjaka sa Masačusetskog instituta za tehnologiju, to je voda sa većim alkalnim svojstvima i zato može da ublaži stvaranje kiselina koje ugrožavaju morski svet.
Pored izvlačenja ugljenika iz morske vode, hemijska reakcija ima i korisni nusproizvod – vodonik. Imajući u vidu da je vodonik jedan od najznačajnijih alternativnih goriva budućnosti, njegova proizvodnja i prodaja bi mogla u velikoj meri da kompenzuje troškove izgradnje i održavanja sistema za pretvaranje ugljen-dioksida iz okeana u stene.
Iako je lov na ugljenik u okeanu novija tehnologija, kalifornijski naučnici nisu usamljeni u razvoju ovakvih projekata. Tako kanadska startap kompanija „Planetari Hidrogen“, sa sedištem u lučkom gradu Halifaks na obali Atlantskog okeana, izvlači ugljenik iz morske vode i pretvara ga u čvrstu supstancu, a uporedo proizvodi vodonik. Umesto da koristi elektrolizu, u tom procesu upotrebljava hidroksid. To je alkalna supstanca koja ubrzava pretvaranje ugljenika u stene, što je prirodno veoma spor geološki proces.
Da li dobrobit ima skrivene štete?
Premda su pomenuti projekti još u ranoj fazi, stručnjaci smatraju da imaju nekoliko važnih prednosti u poređenju sa metodama koje se trenutno koriste za izdvajanje ugljen-dioksida iz vazduha. Budući da je koncentracija ugljenika mnogo veća u okeanima nego u atmosferi, tehnologije za njegovo izdvajanje mogu biti efikasnije sa manjim kapacitetima.
Projekcije pokazuju da bi procedura sa morskom vodom bila upola jeftinija u pogledu utroška električne energije, kao i da ne bi bila potrebna ulaganja u rezervoare za skladištenje izdvojenog ugljen-dioksida.
Prema računici koju su izveli kalifornijski naučnici, uklanjanjem 10 gigatona ugljen-dioksida iz okeana i njegovom preradom, dobilo bi se 20 gigatona karbonata. Od toga bi, u kombinaciji sa kalcijum hidroksidom, odnosno gašenim krečom, mogao da se pravi beton, koji bi bio ugljenično neutralan.
Ali u ovom trenutku je najteže proceniti kako bi gradnja sistema za hvatanje i preradu ugljenika uticala na staništa i život u okeanima. Dosadašnje iskustvo sa postrojenjima za desalinizaciju vode pokazuje da stvaranje velikih količina karbonata guši biljni svet i bitno menja staništa na morskom dnu. Uz to, samo upravljanje postrojenjima za hvatanje i preradu ugljenika moglo bi direktno da utiče na promene morskih struja, i tako izazove poremećaje u mnogim ekosistemima.
Stručnjaci koji razvijaju pomenute projekte svesni su da svaka nova tehnologija, pored dobrobiti, može naneti i štete koje se tek kasnije uoče. Zato traže rešenja za koja sa sigurnošću može da se proceni da bi u najmanjoj mogućoj meri uticala na prirodne procese u okruženju. Istovremeno se nadaju se da će njihov napredak ohrabriti i druge da im se pridruže u potrazi za najboljim „oružjem“ u lovu na gasovitog predatora.
Izvor: Biznis i finansije julski broj 187/188
Piše: Bojana Maričić
Foto: Pixabay