За 2,5 млн лет углекислого газа стало намного больше. Что делать?

Нужно удалить углерод прямо из атмосферы, чтобы потом его утилизировать или переработать. Новая технология поможет в борьбе с глобальным потеплением, и в неё уже вкладываются нефтяные компании.

Деятельность человека нарушила баланс

Промышленная и иная деятельность человека, и, прежде всего, вырубание лесов и сжигание природного топлива, привели к увеличению углекислого газа и других парниковых газов за счет снижения объема и концентрации кислорода. Результатом стало большее нагревание атмосферы – повышение температуры воздуха. Прогнозы таковы, что увеличение температуры приведет к излишнему таянию ледников и повышению уровня Мирового океана. Это с одной стороны, а, с другой, увеличится за счет более высокой температуры испарение воды с поверхности земли. А значит произойдет расширение пустынных земель.

Углекислый газ постоянно поступает в атмосферу и выводится из нее разными способами. Океаны (наряду с лесами) – одни из важнейших нейтрализаторов СО2, поглощающие значительную его часть. При этом увеличивается кислотность воды, что негативно влияет на жизнедеятельность морских организмов, а также истощаются запасы минерального карбоната кальция, необходимого для нейтрализации углекислого газа. Ученые из США и Канады построили модель, описывающую эти процессы, чтобы узнать, насколько силен антропогенный вклад в закисление океанов. По их оценкам, сразу в нескольких зонах Атлантического, Индийского и Тихого океанов этот вклад составляет от 40 до 100%, а максимальная глубина, на которой еще происходят реакции нейтрализации, уменьшилась на 300 метров.

Ученые выяснили, что за 2,5 млн лет содержание углекислого газа в атмосфере выросло со стартовых 250 единиц на миллион до сегодняшних 415-и. При этом со времен первых дальних прямоходящих предшественников современного человека, которые появились 2,1–1,8 млн лет назад, и вплоть до 1965 года содержание углекислого газа было ниже 320 единиц на миллион. Так что гигантский скачок пришелся именно на последние шесть десятилетий.

Читайте также:  Cмартфон Meizu Pro 6 — обзор, характеристики, цена

Превращение COв твердый углерод

Для достижения цели исследователям был нужен материал, который бы мог эффективно расщеплять углекислый газ на углерод и кислород. Для этого они разработали электрохимическую технологию, включающую использование жидкого сплава галлия в качестве катализатора.

В их эксперименте диоксид углерода растворяли в жидкости электролита с небольшим количеством сплава галлия, а затем через полученное содержимое пропускался электрический ток.

Электрический ток запускает химическую реакцию, которая разделяет диоксид углерода на твердый углерод и газообразный кислород.

Создание искусственного фотосинтеза

Научные исследователи в области создания искусственного фотосинтеза совершили существенный шаг вперед. В процессе активации катализаторов под воздействием спектра солнечного света происходит расщепление воды на кислород и важный ценный источник энергии — водород.

Если пойти дальше, то более перспективный метод позволял бы использовать подобным образом водород в процессе восстановительных реакций, конечным продуктом которых являлись бы углеводороды, получаемые из углекислого газа. Как и в существующем природном фотосинтезе для получения топлива из углекислого газа по такой схеме необходимо было бы присутствие двух факторов: солнечного света и углекислого газа.

Простыми словами этот способ позволил бы вместо выбрасываемого CO2 в атмосферу при сгорании того или иного топлива, попадать в последующий цикл для вторичного получения топлива.

Что такое газ из воды и его применение

Синтез газ представляет собой смесь монооксида углерода СО и водорода H2 в пропорциях от 1 к 1 до 1 к 3. Пока, в основном, изготавливается из природного газа, нефти и угля. Прежде всего это вещество горит с выделением большого количества тепла. Кроме того необходимо как сырье  для производства многих химических продуктов.

Синтез газ необходим для изготовления метилового спирта, аммиака, водорода, метанола, муравьиной кислоты, фосгена, метилформиата, продуктов октосинтеза. Является восстановителем железной руды.

Что такое газ из воды и его применение

применение углекислого газаинтез или водяной газ

Хотя известны три способа получения синтез-газа: газификация каменного угля, конверсия метана- реакция взаимодействия метана с водяным паром,  окисление углеводородов при температурах выше 1300°С.

Что такое газ из воды и его применение

Однако рассматривается получение этого газа из воды и углекислого газа.

Читайте также:  Как открыть бизнес на 3D-принтере и заработать на трехмерной печати

Синтетическое топливо

Выделенный углекислый газ также будут смешивать с водородом, извлекаемым из воды, и получать синтетическое топливо. Оно будет переработано в бензин, дизельное или реактивное топливо. Энергия, необходимая для производства водорода, будет поступать от ветровых турбин и солнечных батарей.

Синтетическое топливо будет дороже обычного бензина. По данным Carbon Engineering, себестоимость производства может составить около $4 за галлон (3,7 литра). Это выше, чем средняя розничная цена в США — около $2,70 за галлон. Несмотря на высокую стоимость, предложение будет актуальным для Индии и Японии, которые тратят десятки миллиардов долларов на импорт нефти.

В Carbon Engineering заявляют, что синтетическое топливо может использоваться в стандартных двигателях автомобилей, грузовиков и самолётов и будет меньше загрязнять воздух. При сжигании топлива Carbon Engineering будет выделяться углекислый газ, но это не приведёт к значительному увеличению парниковых газов в атмосфере, так как в процессе будет перерабатываться углерод, уже находившийся в воздухе.