Затем из воздуха пытались делать сырье для углеводородного топлива используя атомные электростанций. В конце века выделенную из атмосферы двуокись углерода пытались вновь закачать под землю с целью увеличить дебет нефтеносных скважин, а также из экологических побуждений.
Все эти попытки были неудачными из-за того, что добытая двуокись углерода была слишком дорогой. Так себестоимость добычи составляла примрно 1000$ за тонну вещества, что неприемлемо ни для межгосударственных программ, ни, тем более, для обычных инвесторов. Ситуация резко изменилась с выходом публикации Дэвида Кита в августе 2018.
Как оказалось, работы по получению СО2 из воздуха вовсе не были прекращены. Мало того, компания Carbon Engineering уже построила небольшой экспериментальный завод с производительностью примерно 200 тонн СО2 в год и строит еще один с производительностью миллион тонн СО2 в год. Как это стало возможным и зачем вообще собирать двуокись углерода?
Процесс
Конечно, дело не в желании очистить атмосферу от двуокиси углерода - главного виновника глобального потепления. Дело в том, что СО2 является сырьем для получения углеводородного топлива - бензина, дизтоплива, керосина. Грубо, процесс синтеза топлива можно представить так:
- выделение СО2 из воздуха,
- преобразование СО2 в моноксид углерода (СО),
- диссоциация, разложение воды на водород (Н) и кислород (О2),
- соединение водорода с моноксидом углерода с образованием простейших углеводородов,
- синтез более сложных углеводородных соединений (бензин, дизель, керосин).
Кислород при этом не нужен и просто выбрасывается обратно в атмосферу. Таким образом, происходит не только выработка различных видов топлив, но и очистка атмосферы от двуокиси углерода.
В зависимости от затрат на электроэнергию и мощности производства, уровень общих затрат на тонну СО2 колеблется от 94 до 232$. Это очень хороший показатель, делающий процесс добычи синтетического топлива вполне конкурентным.
Еще один огромный плюс такого производства заключается в том, что подобный завод можно построить там, где есть вода и дешевые, возобновляемые источники энергии. А таких мест на земле полно. Зачем же нужны эти возобновляемые источники?
Всё дело в том, что диссоциация воды очень энергозатратный процесс. Человечество давно его освоило, однако получаемый водород остается слишком дорогим. Даже в тех местах, где много Солнца и стоимость электроэнергии достаточно низкая, чистый водород остается весьма неудобным для транспортировки и хранения. В отличие от него, синтетическое топливо ничем не отличается от вырабатываемого из нефти. Оно использует ровно ту же самую систему транспортировки, логистики.
По сути, из атмосферы забирается ровно такое же количество СО2 для выработки топлива, которое было выброшено в результате сжигания этого же топлива. То есть количество СО2 остается неизменным, а то и сокращается. Но топливом при этом продолжают пользоваться. Возможно ли такое?
Очень даже возможно. Не надо забывать об энергии Солнца. Преобразованная в электричество, эта энергия заставляет работать весь этот механизм. Вода также никуда не исчезает. Сжигание топлива это по сути процесс распада углеводородных молекул на простейшие составляющие и их дальнейшее окисление. Реакция протекает с большим выделение энергии, поэтому мы и называем это "сжиганием". Но в результате окисления водорода вновь образуется вода. То есть сколько воды взяли для синтеза топлива, столько же её получили в результате сжигания этого количества топлива.
Это не вечный двигатель, потери энергии всё равно есть, только все они компенсируются Солнцем. По сути, описанный выше процесс это преобразование солнечной энергии в углеводородное топливо с определённым КПД.
