Редуктор СО2/Ar с подогревом 220В
Редуктор углекислотный с подогревом газовый приспособлен для работы на аргоне и углекислоте и поддерживают входное давление на постоянном уровне, установленном пользователем. Установка рабочего давления проста и точна.
Редуктор соответствуют требованиям норм безопасности применяемых материалов по контролю качества, характеристикам работы и маркировке. Газовый регулятор углекислотный с подогревом предназначен для аргона и углекислоты, а так же смеси.
Преимущества:
- безопасная конструкция;
- простое обслуживание;
- стабильность рабочего давления;
- прочность;
- легкая и простая регулировка рабочего давления;
- доступность запасных частей;
- высокое качество компонентов;
- выгодная цена
НСК сварка, https://nsksvarka.ru/, Электроды, Редукторы, ручная дуговая сварка, Рукава на полуавтомат, аксессуары для сварки, Маски, плазменная резка, https://154svarka.
Редуктор СО2/Ar с подогревом 220В
редуктор
Редуктор углекислотный с подогревом газовый приспособлен для работы на аргоне и углекислоте и поддерживают входное давление на постоянном уровне, установленном пользователем.
Установка рабочего давления проста и точна.
Редуктор соответствуют требованиям норм безопасности применяемых материалов по контролю качества, характеристикам работы и маркировке. Газовый регулятор углекислотный с подогревом предназначен для аргона и углекислоты, а так же смеси.
Преимущества:
- безопасная конструкция;
- простое обслуживание;
- стабильность рабочего давления;
- прочность;
- легкая и простая регулировка рабочего давления;
- доступность запасных частей;
- высокое качество компонентов;
- выгодная цена
НСК сварка, https://nsksvarka.ru/, Электроды, Редукторы, ручная дуговая сварка, Рукава на полуавтомат, аксессуары для сварки, Маски, плазменная резка, https://154svarka.ru/, Всё для сварки, http://www.welding54.ru/, керамика, керамическое сопло, сопло из керамики, тиг сопло, TIG сопло, 4043 присадка, сопло для тиг сварки, сопло для TIG сварки, Welding54, MIG, MIG/MAG аппараты, полуавтомат, MIG аппарат, TIG сварка, аргонные аппараты, аргонник, расходники для полуавтомата, наконечники М6, наконечники для полуавтомата, плазмарез, присадка 4043 купить, купить CUT 40, Редукторы, запасные части для плазмареза, запчасти для CUT 60, Электроды, Резак, купить резаки Новосибирск, пропановый резак, купить ацетиленовый резак, пруток присадочный алюминиевый, регуляторы сварочные, mig аппараты, Электроды, аргонный аппарат, сварочные маски интернет магазин, маскиИнтернет-магазин Дом Сварки, Резак, купить резаки Новосибирск, пропановый резак, купить ацетиленовый резак, Редуктор, регулятор, кислородный регулятор, ручная дуговая сварка, кислородный редуктор, купить редуктор Новосибирск, Редукторы, tig 200p ac dc, купить сварку Новосибирск, аргон, jasic, присадка, присадочный пруток, проволока, проволка, дом сварки, сварочный аппарат, аппарат сварочный, импульсный сварочный аппарат, купить сварочные аппараты постоянного тока, продажа сварочных аппаратов, малогабаритный сварочный аппарат, сварочный аппарат цена, Рукава на полуавтомат, куплю сварочный аппарат, сварочный аппарат для дома, сварочные аппараты бытовые для дачи, сварочные аппараты италия, какой сварочный аппарат выбрать, многофункциональные сварочные аппараты, типы сварочных аппаратов, портативный сварочный аппарат, где купить сварочный аппарат, расходные материалы к mma mig tig cut сварке, плазменная резка, лучший сварочный аппарат, сварог, сварочные полуавтоматы купить, присадка по аллюминию, редуктор кислород, регулятор давления, присадочный пруток для сварки, сварочные маски интернет магазин, сварка алюминия, Маски, аксессуары для сварки, лайнер тефлоновый, торус, Аквамаркет, Мир-сварки, 220 вольт, АрМиг, armig, сварочное оборудование, мир сварки, Сварог, купить сварог новосибирск, все для сварки новосибирск, присадка 4043, пруток er 4043, tig 315p, присадка для сварки, тиг прутки по нержавейке, пруток 4043, пруток присадочный 308, купить, новосибирск, er-308, алюминиевый пруток er 4043, Маски, сопло для аргона, сопло для сварки аргоном, сопло для аргонодуговой сварки, сопло для аргонной сварки, недорогое сопло для аргона, качественная керамика, качественное керамическое сопло, надежное керамическое сопло, сопло под газовую линзу, Рукав MB 15, булден, купить булден новосибирск, булден недорого, качественный булден, гусак MB 36, гусак MB 24, сварочный наконечник, Колпачок, Хвостовик, пистолет WP 18, наконечник, токосъемный наконечник, держатель наконечника, полуавтомат, сварочный полуавтомат, купить полуавтомат новосибирск, купить присадку, купить 4043, 154Сварка, НСКсварка, нск сварка, 54-сварка, купить сварку в новосибирске, купить сварочник в нск, купить полуавтомат новосибирск, купить сварку, сварка полуавтомат, сварка аргоном, сварка цена, супер сварка, ручная сварка, сварка алюминия, сварочный аппарат, сварка полуавтомат, полуавтомат цена, полуавтомат 200, полуавтомат 250, какой полуавтомат, сварка проволока, инверторный сварочный аппарат, купить сварочный, полуавтомат ресанта, полуавтомат сварог, сварки, сварку, сварки полуавтоматом, сопла, наконечник для полуавтомата, наконечник М6, наконечник 08, наконечник медный, медный наконечник, наконечник под, какие наконечники, вольфрам, вольфрам альфа, какой вольфрам, цена вольфрам, вольфрам купить, сварка, сварки, сварку, пруток присадочный 308, er-308, алюминиевый пруток er 4043, сопло для аргона, сопло для сварки аргоном, Расходники CUT, сопло для аргонодуговой сварки, сопло для аргонной сварки, недорогое сопло для аргона, качественная керамика, качественное керамическое сопло, надежное керамическое сопло, сопло под газовую линзу, Проволока, Рукав MB 15, булден, купить булден новосибирск, булден недорого, качественный булден, гусак MB 36, гусак MB 24, сварочный наконечник, Колпачок, Хвостовик, пистолет WP 18, 54-сварка, Дом сварки
Устройство, обращающее выбросы CO2 вспять
Загрузка
Планета Будущего | Изменение климата
Устройство, обращающее вспять выбросы CO2
(Изображение предоставлено Carbon Engineering)
Фрэнк Суэйн, 12 марта 2021 г.
глобальная индустрия – что ей нужно для работы?
T
На дворе 2050 год. Выйдите из Музея нефти Пермского бассейна в Мидленде, штат Техас, и поезжайте на север через выжженный солнцем куст, где несколько оставшихся нефтяных насосов лениво кивают на жаре, и тогда вы увидите это: сверкающий дворец, возвышающийся над плоской, как блины, землей. Земля здесь зеркальная: изменчивые серебристо-голубые волны огромной солнечной батареи тянутся во все стороны. Вдалеке они упираются в колоссальную серую стену высотой в пять этажей и длиной почти километр. За стеной вы видите извивающиеся трубы и краны химического завода.
Когда вы подходите ближе, вы видите, что стена движется, мерцает — она полностью состоит из огромных вентиляторов, жужжащих в стальных коробках. Вы думаете про себя, что это похоже на гигантский кондиционер, раздутый до невероятных размеров. В каком-то смысле это именно то, что есть. Вы смотрите на установку прямого захвата воздуха (DAC), одну из десятков тысяч подобных установок по всему миру.
Вместе они пытаются охладить планету, высасывая углекислый газ из воздуха. Этот техасский пейзаж прославился миллиардами баррелей нефти, извлеченными из его недр в течение 20-го века. Теперь наследие этих ископаемых видов топлива — углекислый газ в нашем воздухе — закачивается обратно в опустевшие резервуары.
Если мир хочет достичь целей Парижского соглашения по ограничению глобального потепления до 1,5°C к 2100 году, подобные прицелы могут понадобиться к середине века.
Но вернемся на мгновение в 2021 год, в Скуомиш, Британская Колумбия, где на фоне пасторального пейзажа заснеженных гор наносятся последние штрихи на устройство размером с сарай, покрытое синим брезентом. После ввода в эксплуатацию в сентябре прототип установки прямого улавливания воздуха Carbon Engineering начнет очищать воздух от тонны CO2 каждый год. Это небольшое начало, и несколько более крупный завод в Техасе находится в разработке, но это типичный масштаб завода DAC сегодня.
«У нас есть проблема изменения климата, и она вызвана избытком CO2», — говорит исполнительный директор Carbon Engineering Стив Олдхэм.
«С помощью DAC вы можете удалить любое излучение в любом месте и в любой момент времени. Это очень мощный инструмент».
Большая часть улавливания углерода направлена на очистку выбросов в источнике: скрубберы и фильтры на дымовых трубах, которые предотвращают попадание вредных газов в атмосферу. Но это непрактично для небольших, многочисленных точечных источников, таких как миллиард или около того автомобилей на планете. Он также не может решить проблему CO2, который уже находится в воздухе. Вот где в дело вступает прямой захват с воздуха.
Если мир хочет избежать катастрофических изменений климата, перехода к обществу с нейтральным выбросом углерода недостаточно. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) предупредила, что для ограничения глобального потепления до 1,5°C к 2100 году потребуются такие технологии, как DAC, для «масштабного развертывания мер по удалению углекислого газа» — крупномасштабных, означающих многие миллиарды тонн или гигатонны.
, каждый год. Илон Маск недавно пообещал выделить 100 миллионов долларов (72 миллиона фунтов стерлингов) на разработку технологий улавливания углерода, в то время как такие компании, как Microsoft, United Airlines и ExxonMobil, инвестируют в эту область миллиарды долларов.
«Существующие модели предполагают, что к 2050 году нам потребуется удалять 10 гигатонн CO2 в год, а к концу века это число должно удвоиться до 20 гигатонн в год», — говорит Джейн Зеликова, климатолог из Университет Вайоминга. Прямо сейчас «мы практически ничего не удаляем. Нам приходится масштабироваться с нуля».
Пилотный завод Carbon Engineering в Британской Колумбии представляет собой «формальную модель» для гораздо более крупных заводов DAC (Фото: Carbon Engineering)
Завод Carbon Engineering в Сквамише спроектирован как испытательный стенд для различных технологий. Но фирма разрабатывает чертежи гораздо более крупного завода на нефтяных месторождениях западного Техаса, который будет ежегодно улавливать 1 миллион тонн CO2.
«После того, как один из них будет готов, это будет модель для формочек для печенья, вы просто строите копии этого завода», — говорит Олдхэм. Тем не менее, он признает, что масштаб предстоящей задачи ошеломляет. «Нам нужно извлечь из атмосферы 800 гигатонн. Это не произойдет за одну ночь».
Мышление голубого неба
Наука прямого захвата воздуха проста. Есть несколько способов сделать это, но тот, в котором система Carbon Engineering использует вентиляторы для подачи воздуха, содержащего 0,04% CO2 (сегодняшний уровень в атмосфере) через фильтр, пропитанный раствором гидроксида калия — едкое химическое вещество, широко известное как поташ, используемое в мыловарении и различные другие приложения. Поташ поглощает CO2 из воздуха, после чего жидкость подается во вторую камеру и смешивается с гидроксидом кальция (строительной известью). Известь захватывает растворенный CO2, образуя маленькие хлопья известняка. Эти хлопья известняка просеиваются и нагреваются в третьей камере, называемой кальцинатором, до тех пор, пока они не разлагаются, выделяя чистый CO2, который улавливается и хранится.
На каждом этапе остаточные химические остатки возвращаются обратно в процесс, образуя закрытую реакцию, которая повторяется бесконечно без отходов.
Поскольку глобальные выбросы углерода продолжают расти, климатическая цель 1,5°C выглядит все менее и менее вероятной без подобных вмешательств.
«Количество вещей, которые должны были бы произойти без прямого захвата воздуха, настолько велико и многочисленно, что крайне маловероятно, что без него мы сможем выполнить Парижские соглашения», — говорит Аджай Гамбхир, старший научный сотрудник Института изменения климата Имперского колледжа Грэнтэма и автор статьи 2019 года о роли DAC в смягчении последствий изменения климата.
МГЭИК представляет некоторые модели стабилизации климата, которые не полагаются на прямое улавливание воздуха, но Гамбхир говорит, что они «чрезвычайно амбициозны» в своих предположениях о достижениях в области энергоэффективности и готовности людей изменить свое поведение.
«Мы прошли тот момент, когда необходимо было сократить выбросы», — говорит Зеликова.
«Мы все больше и больше полагаемся на DAC».
DAC — далеко не единственный способ удаления углерода из атмосферы. Углерод можно удалить естественным образом за счет изменений в землепользовании, таких как восстановление торфяников или, что чаще всего, посадка лесов. Но это медленно и потребует огромных участков ценной земли — по некоторым оценкам, лесов на площади, равной территории Соединенных Штатов, и пятикратного повышения цен на продукты питания. А в случае деревьев эффект удаления углерода ограничен, поскольку они в конечном итоге умрут и высвободят накопленный углерод, если только их нельзя срубить и сжечь в закрытой системе. (Узнайте больше о том, почему посадка деревьев не всегда помогает в борьбе с изменением климата)
Масштабы проблемы удаления углерода с использованием таких технологий, как DAC, а не растений, не менее колоссальны. В документе Гамбхира подсчитано, что если просто идти в ногу с глобальными выбросами CO2, которые в настоящее время составляют 36 гигатонн в год, это означает строительство около 30 000 крупных электростанций DAC, более трех на каждую угольную электростанцию, работающую сегодня в мире.
Строительство каждого завода будет стоить до 500 миллионов долларов (362 миллиона фунтов стерлингов), что составит до 15 триллионов долларов (11 триллионов фунтов стерлингов).
Предприятие Climeworks недалеко от Цюриха, Швейцария, продает уловленный CO2 соседним овощеводам для их теплиц. Поставка парка установок DAC, достаточно больших для улавливания 10 гигатонн CO2 в год, потребует около четырех миллионов тонн гидроксида калия, что в полтора раза превышает годовой мировой запас этого химического вещества.
И как только эти тысячи заводов DAC будут построены, им также потребуется электроэнергия для работы. «Если бы это была глобальная промышленность, поглощающая 10 гигатонн CO2 в год, вы бы потратили 100 экзаджоулей, примерно одну шестую часть всей мировой энергии», — говорит Гамбхир. Большая часть этой энергии необходима для нагрева кальцинатора примерно до 800°C, что слишком интенсивно для одной лишь электроэнергии, поэтому каждому заводу DAC потребуется газовая печь и готовый источник газа.
Стоимость планеты
Оценки того, сколько стоит улавливание тонны CO2 из воздуха, сильно различаются: от 100 до 1000 долларов (от 72 до 720 фунтов стерлингов) за тонну. Олдхэм говорит, что большинство цифр чрезмерно пессимистичны — он уверен, что климатическая инженерия может исправить тонну углерода всего за 94 доллара (68 фунтов стерлингов), особенно когда это станет широко распространенным промышленным процессом.
Более серьезная проблема заключается в том, чтобы выяснить, куда отправить счет. Невероятно, но с коммерческой точки зрения спасение мира оказывается довольно сложной задачей. Однако прямое улавливание воздуха приводит к одному ценному продукту: тысячам тонн сжатого CO2. Это может быть объединено с водородом для получения синтетического углеродно-нейтрального топлива. Затем это можно было бы продать или сжечь в газовых печах кальцинатора (где выбросы будут улавливаться, и цикл будет продолжаться снова).
Удивительно, но одним из крупнейших потребителей сжатого СО2 является отрасль ископаемого топлива.
Когда скважины пересыхают, нередки случаи, когда оставшуюся нефть выдавливают из-под земли путем создания давления в резервуаре с помощью пара или газа в процессе, называемом повышением нефтеотдачи. Углекислый газ является популярным выбором для этого и имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что он блокирует этот углерод под землей, завершая заключительный этап улавливания и хранения углерода. Occidental Petroleum, которая в партнерстве с Carbon Engineering построила полномасштабный завод DAC в Техасе, ежегодно использует 50 миллионов тонн CO2 для повышения нефтеотдачи. Каждая тонна CO2, используемая таким образом, стоит около 225 долларов (163 фунта стерлингов) только за счет налоговых льгот.
Возможно, это уместно, что CO2 в нашем воздухе в конечном итоге возвращается под землю на нефтяные месторождения, откуда он прибыл, хотя, возможно, иронично, что единственный способ финансировать это — погоня за еще большим количеством нефти. Occidental и другие надеются, что, закачивая CO2 в землю, они смогут резко снизить воздействие углерода на эту нефть: типичная операция по усиленной добыче изолирует одну тонну CO2 на каждые 1,5 тонны, которые он в конечном итоге высвобождает в свежей нефти.
Таким образом, хотя этот процесс и снижает выбросы, связанные с нефтью, он не уравновешивает отчетность.
Хотя есть и другие варианты использования, которые могут стать более коммерчески выгодными. Другая компания, занимающаяся прямым улавливанием воздуха, Climeworks, имеет 14 действующих установок меньшего масштаба, улавливающих 900 тонн CO2 в год, которые она продает теплицам для ускорения роста солений. В настоящее время компания работает над долгосрочным решением: строящийся в Исландии завод будет смешивать захваченный CO2 с водой и закачивать его на глубину 500-600 м (1600-2000 футов) под землю, где газ будет реагировать с окружающим базальтом и превращаться в камень. Чтобы профинансировать это, он предлагает предприятиям и гражданам возможность покупать компенсацию выбросов углерода, начиная всего с 7 евро (6 фунтов стерлингов) в месяц. Можно ли убедить остальной мир купить?
Улучшение роста овощей в теплицах — одно из применений CO2, улавливаемого DAC из воздуха (Фото: Alamy)
финансовый стимул», — говорит Крис Гудолл, автор книги Что нам нужно сделать сейчас: ради безуглеродного будущего .
«Climeworks может продавать кредиты добродетельным людям, заключать контракты с Microsoft и Stripe, чтобы забирать из атмосферы несколько сотен тонн в год, но это нужно увеличить в миллион раз, а для этого нужно, чтобы кто-то за это платил».0003
«Есть субсидии на электромобили, дешевое финансирование для солнечных электростанций, но вы не видите этого для DAC», — говорит Олдхэм. «Слишком много внимания уделяется сокращению выбросов, но не так много внимания уделяется остальной проблеме, объему CO2 в атмосфере. Большим препятствием для DAC является то, что мышление не входит в политику».
Зеликова считает, что DAC пойдет по тому же пути, что и другие климатические технологии, и станет более доступным. «У нас есть хорошо разработанные кривые затрат, показывающие, как технология может очень быстро снизить себестоимость», — говорит Зеликова. «Мы преодолели аналогичные препятствия с ветром и солнцем. Самое главное — максимально использовать их. Для правительства важно поддерживать коммерциализацию — оно играет роль первого клиента и клиента с очень глубокими карманами».
Гудолл выступает за глобальный налог на выбросы углерода, который сделает выброс углерода дорогим, если не будут приобретены компенсационные выплаты. Но он признает, что это по-прежнему политически неприемлемый вариант. Никто не хочет платить более высокие налоги, особенно если внешние факторы нашего энергичного образа жизни — учащение лесных пожаров, засух, наводнений, повышение уровня моря — рассматриваются как ложащиеся на плечи кого-то другого.
Зеликова добавляет, что нам также нужен более широкий разговор в обществе о том, сколько должны стоить эти усилия. «Существует огромная цена изменения климата, вызванных или усугубившихся стихийных бедствий. Нам нужно покончить с идеей, что DAC должен быть дешевым».
Риск и вознаграждение
Даже если мы согласимся построить 30 000 заводов DAC промышленного масштаба, найти химические материалы для их работы и деньги, чтобы заплатить за все это, мы все равно не выйдем из леса. На самом деле, мы можем оказаться в худшем положении, чем раньше, благодаря феномену, известному как смягчение сдерживания.
Предприятия в Исландии относятся к тем, которые нацелены на минерализацию CO2, чтобы заблокировать его циркуляцию в атмосфере в качестве долгосрочного решения (Фото: Sandra O Snaebjornsdottir)
«Если вы думаете, что DAC сохранится в среднесрочной и долгосрочной перспективе, вы не добьетесь значительного сокращения выбросов в краткосрочной перспективе», — объясняет Гамбхир. «Если масштабирование пойдет не так — если окажется, что сорбент сложно производить или он быстрее разлагается, если это технологически сложнее, если это окажется дороже, чем ожидалось, то в каком-то смысле бездействие быстро в краткосрочной перспективе вы фактически заперли себя на более высокой температуре».
Критики DAC отмечают, что большая часть его привлекательности заключается в обещании гипотетической технологии, которая позволит нам продолжать вести наш образ жизни, богатый углеродом. Тем не менее, Олдхэм утверждает, что для некоторых отраслей, которые трудно декарбонизировать, таких как авиация, компенсации, которые финансируют DAC, могут быть наиболее жизнеспособным вариантом.
«Если извлекать углерод из воздуха дешевле и проще, чем перестать подниматься в воздух, возможно, это то, что DAC играет в контроле выбросов».
Гамбхир утверждает, что это не ситуация «или-или». «Нам нужно быстро сократить выбросы в ближайшем будущем, но в то же время решительно разработать DAC, чтобы точно определить, будет ли он нам полезен в будущем». Зеликова соглашается: «Это ситуация «да, и», — говорит она. «DAC — это важнейший инструмент для балансировки углеродного бюджета, поэтому то, что мы не можем устранить сегодня, может быть удалено позже».
В то время как Oldham стремится расширить масштабы разработки Carbon Engineering, самым важным фундаментальным фактором является доказательство того, что крупномасштабный ЦАП является «осуществимым, доступным и доступным». Если ему это удастся, будущее климата нашей планеты может снова решиться на нефтяных месторождениях Техаса.
—
Выбросы во время путешествия, которые потребовались для публикации этой истории, составили 0 кг CO2.
Цифровые выбросы от этой истории оцениваются в 1,2-3,6 г CO2 на просмотр страницы. Узнайте больше о том, как мы вычислили эту цифру, здесь .
—
Присоединяйтесь к одному миллиону будущих поклонникам, полюбив нас по телефону Facebook , или следуйте за нами на Twitter или instagram или или или или или или или 0038 .
Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com под названием «The Essential List». Выборка вручную выбора историй от BBC Future , Культура , Worklife и 92.
9005. 9005. 9005. 9005. 9005. 9005. 5.
Инженеры Массачусетского технологического института разрабатывают новый способ удаления углекислого газа из воздуха | Новости Массачусетского технологического института
Новый способ удаления углекислого газа из потока воздуха может стать важным инструментом в борьбе с изменением климата. Новая система может работать с газом практически при любом уровне концентрации, вплоть до примерно 400 частей на миллион, присутствующих в настоящее время в атмосфере.
Большинство методов удаления двуокиси углерода из потока газа требуют более высоких концентраций, таких как те, которые обнаруживаются в дымовых выбросах электростанций, работающих на ископаемом топливе. Исследователи говорят, что было разработано несколько вариантов, которые могут работать с низкими концентрациями в воздухе, но новый метод значительно менее энергоемкий и дорогой.
Техника, основанная на пропускании воздуха через стопку заряженных электрохимических пластин, описана в новой статье в журнале 
Алан Хаттон, профессор химического машиностроения имени Ральфа Ландау.
Устройство представляет собой большую специализированную батарею, которая поглощает углекислый газ из воздуха (или другого газового потока), проходящего через его электроды, во время зарядки, а затем выпускает газ при разрядке. В процессе работы устройство будет просто чередовать зарядку и разрядку, при этом свежий воздух или подаваемый газ продувается через систему во время цикла зарядки, а затем чистый концентрированный углекислый газ выдувается во время разрядки.
По мере зарядки батареи на поверхности каждого из электродов происходит электрохимическая реакция. Они покрыты соединением под названием полиантрахинон, состоящим из углеродных нанотрубок. Электроды имеют естественное сродство к углекислому газу и легко реагируют с его молекулами в воздушном потоке или сырьевом газе, даже если он присутствует в очень низких концентрациях. Обратная реакция происходит при разрядке батареи — во время которой устройство может обеспечить часть мощности, необходимой для всей системы, — и при этом выбрасывается поток чистого углекислого газа.
Вся система работает при комнатной температуре и нормальном давлении воздуха.
«Самым большим преимуществом этой технологии по сравнению с большинством других технологий улавливания или поглощения углерода является бинарная природа сродства адсорбента к диоксиду углерода», — объясняет Воскиан. Другими словами, материал электрода по своей природе «имеет либо высокое сродство, либо вообще не имеет сродства», в зависимости от состояния зарядки или разрядки аккумулятора. Другие реакции, используемые для улавливания углерода, требуют промежуточных стадий химической обработки или ввода значительной энергии, такой как тепло или перепады давления.
«Это бинарное сродство позволяет улавливать углекислый газ любой концентрации, включая 400 частей на миллион, и позволяет высвобождать его в любой поток носителя, включая 100-процентный CO 2 », — говорит Воскиан. То есть, когда любой газ проходит через пакет этих плоских электрохимических элементов, на этапе выпуска захваченный углекислый газ будет унесен вместе с ним.
Например, если желаемым конечным продуктом является чистый диоксид углерода для газирования напитков, то поток чистого газа можно продувать через пластины. Затем захваченный газ сбрасывается с пластин и поступает в поток.
На некоторых заводах по розливу безалкогольных напитков ископаемое топливо сжигается для получения углекислого газа, необходимого для шипения напитков. Точно так же некоторые фермеры сжигают природный газ для производства углекислого газа, которым питаются растения в теплицах. По словам Воскиана, новая система может устранить потребность в ископаемом топливе в этих приложениях и в процессе фактически убрать парниковые газы прямо из воздуха. В качестве альтернативы поток чистого диоксида углерода может быть сжат и введен под землю для долгосрочного захоронения или даже превращен в топливо с помощью ряда химических и электрохимических процессов.
Процесс, который эта система использует для улавливания и выделения углекислого газа, является «революционным», говорит он.
«Все это происходит в условиях окружающей среды — нет необходимости в тепловом, атмосферном или химическом воздействии. Именно эти очень тонкие листы с обеими активными поверхностями можно сложить в коробку и подключить к источнику электричества».
«В моих лабораториях мы стремились разработать новые технологии для решения ряда экологических проблем, которые позволяют избежать необходимости в источниках тепловой энергии, изменениях давления в системе или добавлении химикатов для завершения циклов разделения и выпуска», Хаттон говорит. «Эта технология улавливания диоксида углерода является наглядной демонстрацией возможностей электрохимических подходов, которые требуют лишь небольших колебаний напряжения для разделения».
На действующей установке — например, на электростанции, где выхлопные газы производятся непрерывно — два набора таких блоков электрохимических элементов могут быть установлены рядом друг с другом для параллельной работы, при этом дымовые газы направляются сначала на один комплект для улавливания углерода, затем перенаправляется на второй комплект, в то время как первый комплект переходит в цикл сброса.
Чередуя вперед и назад, система всегда могла одновременно улавливать и выпускать газ. В лаборатории команда доказала, что система может выдержать не менее 7000 циклов зарядки-разрядки с 30-процентной потерей эффективности за это время. По оценкам исследователей, они могут легко увеличить это число до 20 000–50 000 циклов.
Сами электроды могут быть изготовлены стандартными методами химической обработки. Хотя сегодня это делается в лабораторных условиях, его можно адаптировать, чтобы в конечном итоге их можно было производить в больших количествах с помощью производственного процесса с рулона на рулон, аналогичного газетному печатному станку, говорит Воскян. «Мы разработали очень экономичные методы», — говорит он, оценивая, что их можно производить примерно за десятки долларов за квадратный метр электрода.
По сравнению с другими существующими технологиями улавливания углерода, эта система довольно энергоэффективна, постоянно потребляя около одного гигаджоуля энергии на тонну улавливаемого углекислого газа.