В современном мире большое внимание уделяется вопросам сокращения количества вредных газов в атмосфере, чтобы замедлить темпы изменения климата. Одним из таких способов является улавливание и связывание углерода – высасывание его из воздуха и захоронение. Однако в настоящее время улавливается лишь его малая часть. Этого недостаточно, чтобы хоть как-то повлиять на процесс изменения климата.
Исследователи из Техасского университета в Остине в сотрудничестве с компанией ExxonMobil сделали новое открытие, которое может существенно изменить ситуацию. Они нашли способ ускорить формирование кристаллических структур на основе диоксида углерода, которые в будущем смогут хранить миллиарды тонн углерода под дном океана века, если не всегда.
“Я рассматриваю секвестрацию углерода как страховку для планеты. – рассказывает Вайбхав Бахадур (VB), адъюнкт-профессор кафедры машиностроения Уокера в Кокрелльской школе инженерии. – Уже недостаточно быть углеродно-нейтральными, нам нужно быть углеродно-отрицательными, чтобы устранить ущерб, нанесенный окружающей среде за последние несколько десятилетий”.
Эти структуры, известные как гидраты, образуются при смешивании углекислого газа с водой при высоком давлении и низкой температуре. Молекулы воды переориентируются и действуют как клетки, которые захватывают молекулы CO2.
Но процесс начинается очень медленно – для начала реакции может потребоваться несколько часов или даже дней. Исследовательская группа обнаружила, что при добавлении в реакцию магния гидраты образуются в 3 000 раз быстрее, чем при самом быстром из используемых сегодня методов – всего за одну минуту. Это самая быстрая скорость образования гидратов из когда-либо зафиксированных.
“Сегодняшний метод заключается в использовании химических веществ для стимулирования реакции, – делится Бахадур. – Это работает, но это медленнее, и эти химикаты дороги и не являются экологически чистыми”.
Гидраты образуются в реакторах. На практике они могут быть размещены на дне океана. Используя существующую технологию улавливания углерода, CO2 будет извлекаться из воздуха и доставляться в подводные реакторы, где будут расти гидраты. Стабильность этих гидратов снижает угрозу утечек, присущую другим методам хранения углерода, таким как закачка его в виде газа в заброшенные газовые скважины.
Выяснение того, как уменьшить содержание углерода в атмосфере, — это примерно такая же большая проблема, как и все остальные в мире в настоящее время. И все же, по мнению Бахадура, в мире существует лишь несколько исследовательских групп, рассматривающих гидраты CO2 как потенциальный вариант хранения углерода.
