なぜ新しい CO?キャプチャテクノロジーは気候変動に対する特効薬ではない

: By クリス・ホーズ

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なぜ新しい CO?捕獲技術は気候変動に対する特効薬ではないそれが簡単だったら。オリヴィエルモール/シャッターストック

最近の主要国連によるとレポート、気温上昇を 1.5 °C に制限し、気候変動による最も壊滅的な影響を防ぐには、地球規模で CO2050 を削減する必要がありますか?これは、化石燃料の使用を早急に廃止することを意味しますが、その移行を緩和し、現在可燃物の代替品がない領域を相殺するには、二酸化炭素を積極的に除去する必要があります。雰囲気からして。植樹と再野生化は、大部分しかし、気候変動を防ぐためには、さらなる技術支援が必要になる可能性が非常に高いです。

では、カナダの企業であるカーボンエンジニアリングが CO を回収するために有名な化学を利用したという最近のニュースが流れたときはどうでしょうか? 100 トン当たり XNUMX ドル未満のコストで大気中から放出されると、多くのメディアがこのマイルストーンを歓迎しました。特効薬。残念ながら、全体像はそれほど単純ではありません。炭素源から炭素吸収源へのバランスを真に変えることはデリケートなビジネスであり、エネルギーコストがかかり、回収された CO は下流で使用される可能性が高いというのが私たちの見解です。つまり、カーボンエンジニアリングの「弾丸」は魔法ではありません。

COを考慮すると？私たちの空気中の分子のわずか 0.04% しか占めておらず、それを捕捉するのは技術的な驚異のように思えるかもしれません。しかし、化学者たちは 18 世紀から小規模にこの作業を行っており、非効率的ではあるものの、地元の金物店からの材料を使って行うこともできます。

中学校の化学の生徒は知っていると思いますが、CO?石灰水（水酸化カルシウム溶液）と反応して乳白色の不溶性炭酸カルシウムが得られます。他の水酸化物は CO を捕捉しますか?同じやり方で。水酸化リチウムが基礎となったＣＯ？吸収体アポロ 13 号の宇宙飛行士を生かしたのは水酸化カリウムであり、水酸化カリウムは CO を捕捉します。非常に効率的に使用できるため、燃焼した物質の炭素含有量を測定できます。この後者の手順で使用された 19 世紀の装置は、今でもアメリカ化学会のロゴに使用されています。

残念ながら、これはもはや小規模な問題ではありません。私たちは今、何十億トンもの CO? を迅速に回収する必要があります。

カーボンエンジニアリングの技術は、水酸化物化学の最高の技術です。ブリティッシュコロンビア州のパイロットプラントでは、空気が大型ファンによって引き込まれ、水酸化カリウムにさらされます。反応して可溶性炭酸カリウムを生成します。次に、この溶液を水酸化カルシウムと組み合わせると、再利用できる水酸化カリウム溶液とともに固体で容易に分離可能な炭酸カルシウムが生成されます。

炭酸カルシウムは土壌肥料として使用することができます。ノルディックムーンライト/シャッターストック

プロセスのこの部分にかかるエネルギーは比較的少なく、その生成物は基本的に石灰石ですが、炭酸カルシウムの山を作っても問題は解決しません。炭酸カルシウムは農業や建設に使用されていますが、このプロセスは商業的供給源としてはあまりにも高価すぎます。また、大量の水酸化カルシウムが必要となるため、政府資金による炭素貯蔵には現実的な選択肢ではない。実現可能にするには、空気を直接回収して濃縮された CO2 を生成する必要がありますか?製品として安全に保管または使用できます。

したがって、固体の炭酸カルシウムを 900 °C に加熱して純粋な COXNUMX を回収します。この最後のステップには膨大なエネルギーが必要です。カーボンエンジニアリングの天然ガス火力発電所では、サイクル全体で XNUMX トンの CO? が生成されます。空気から捕獲されたXNUMXトンごとに。このプラントはこの余分な CO? を回収しており、もちろん、より健全な炭素バランスを実現するために再生可能エネルギーで電力を供給することもできますが、回収したすべてのガスをどうするかという問題は残っています。

スイスの新興企業クライムワークスも同様に回収された二酸化炭素を使用していますか？に光合成を助ける近くの温室での作物の収量も向上しますが、価格はまだ競争力には程遠いです。ＣＯ？カーボン・エンジニアリングの収益の 100 ドルのわずか XNUMX 分の XNUMX で、他の場所から調達できます。政府が排出量を相殺するためのはるかに安価な方法もあります。二酸化炭素を回収するほうがはるかに簡単です。発生源では濃度がはるかに高くなります。ということは、この技術は主に二酸化炭素の恩恵を受ける可能性のある排出量の多い産業に興味を持たれる可能性が高いのでしょうか？緑色の認証情報を使用して。

たとえば、Carbon Engineeringの回収技術への主な投資家の1人はOccidental Petroleumです。石油増進回収方法。そのような方法の 1 つは、CO?油井にポンプで送り込まれ、坑井圧力の増加や石油自体の流動特性の改善により、回収できる原油の量が増加します。しかし、この余分な石油の輸送と精製にかかるエネルギーコストを含めると、この技術をこの方法で使用すると、正味排出量は減少するのではなく増加する可能性があります。

Carbon Engineeringの事業のもう一つの重要な話は、燃料への空気テクノロジー、どの CO に含まれますか?可燃性の液体燃料に変換され、再び燃焼できるようになります。理論的には、プロセスの各ステップで再生可能エネルギーが供給される場合、これによりカーボンニュートラルな燃料サイクルが実現します。しかし、このような用途であっても、ネガティブ・エミッション技術には程遠いのが現状です。

有機金属フレームワークは、CO2 を捕捉できる多孔質固体です。

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有望な代替案が目前に迫っています。有機金属フレームワークはスポンジ状の固体であり、同等の CO? を絞り出します。サッカー場の表面積を角砂糖の大きさ。これらの表面を CO に使用しますか?捕獲に必要なエネルギーははるかに少なく、企業は商業的な可能性を模索し始めています。しかし、大規模生産はまだ完全ではなく、持続的な二酸化炭素の長期安定性には疑問があります。捕獲プロジェクトは、その高額なコストにまだ見合う価値がないことを意味します。

まだ実験室にある技術が今後 10 年以内にギガトン規模の捕獲に対応できるようになる可能性はほとんどありませんが、カーボンエンジニアリングとクライムワークスが採用している方法は、現在私たちが持っている最善のものです。しかし、それらは完璧には程遠いということを覚えておくことが重要です。より効率的な二酸化炭素排出方法に切り替える必要があるでしょうか?できるだけ早く捕獲します。 Carbon Engineering の創設者 David Keith 自身として指摘炭素除去技術は政策立案者によって圧倒されており、これまで「非常に少ない」研究資金を受け取ってきた。

より一般的には、私達は私達のカーボン中毒に対処しなければならないことから私達を救う魔法の弾丸として直接空気捕獲を見るという誘惑に抵抗しなければならない。炭化水素燃料のライフサイクルにおける炭素の負担を減らすか中和することは、ネガティブエミッション技術への一歩かもしれません。しかしそれはそれだけです - ステップ。長い間カーボン元帳の反対側にいた後、単なる破綻を超えて見てみるべき時が過ぎました。