Novac zarađivati ugljičnim dioksidom?
19. novembar 2019
Deset litara goriva Roland Dittmeyer i njegove kolege mogu proizvesti na dan. Pa ipak je to mala revolucija. Jer znanstvenici na Institutu za tehnologiju u Karlsruheu (Karlsruher Institut für Technologie - KIT) gorivo proizvode od vode i zraka uz pomoć električne struje iz obnovljivih izvora.
U zraku je kao prirodni sastojak ugljični dioksid (CO2), ali ga je trenutno previše. Da bi se zagrijavanje zemljine atmosfere zaustavilo na dva stupnja iznad razine predindustrijskog razdoblja potrebno je smanjiti količinu ugljičnog dioksida u atmosferi. To je dogovoreno 2015. Sporazumom o zaštiti klime u Parizu. Ali, u stvarnosti izlučivanje CO2 se i dalje nastavlja, zemlje skupine G20 neće ostvariti zacrtane ciljeve, a ni Njemačka neće ostvariti namjeru da do 2020. smanji izlučivanje ugljičnog dioksida za 40 posto. CO2 postaje, dakle, problem.
Iz obnovljivih izvora
S obzirom na to, tehnologija koja iz zraka crpi ugljični dioksid i prerađuje ga u gorivo zvuči nestvarno. A upravo to je uspjelo u Karlsruheu. U jednom postrojenju na kojem su surađivali Climeworks, Ineratec, Sunfire i KIT provedena su četiri nužna koraka kako bi se od ugljičnog dioksida i vode uz pomoć električne struje iz obnovljivih izvora proizvelo gorivo.
Dosad se dnevno proizvodi deset litara, ali za dvije-tri godine bi se, uz spoznaje iz ovog projekta, trebala graditi veća postrojenja koja će proizvoditi 200 do 300 litara dnevno, kaže Roland Dittmeyer, koordinator istraživanja na KIT-u. Nakon toga bi trebao biti izgrađen prototip postrojenja od prenosivih elemenata koje će moći proizvesti 1.500 do 2.000 litara dnevno. Prednost decentralnog koncepta je to da reaktori mogu raditi fleksibilno - ovisno o tomu ima li struje iz obnovljivih izvora.
"Potpuno je jasno kakva je vizija: u budućnosti ćemo imati struju iz obnovljivih izvora energije. A najbolje je ako ju mogu izravno koristiti", kaže Roland Dittmeyer. Stupanj iskorištenja svoje tehnologije on procjenjuje na 60 posto, to znači da 60 posto struje upotrijebljene za pravljenje goriva bude pretvoreno u kemijsko gorivo.
Danas je problem takve proizvodnje goriva što je cijena proizvodnje veća od cijene koju je moguće dobiti za to gorivo na tržištu. Uz jeftinu struju gorivo nazvano e-Fuel 1 stoji oko 1,5 eura, a to znači da je više nego dvostruko skuplje od kerozina oslobođenog poreza.
Svojim kompaktnim postrojenjem KIT donosi niz novih procesa koji uzimaju ugljični dioksid iz zraka, iz ispušnih plinova prilikom izgaranja fosilnih goriva ili iz industrijskih procesa i ponovo ga koriste za pravljenje novih proizvoda ili ga trajno odlažu pod zemljom. Taj postupak nazvan je CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage).
CCUS - milijardsko tržište
Po mišljenju Međunarodne agencije za energiju CCUS je jedno od rijetkih tehnoloških rješenja, koje može smanjiti emisiju ugljičnog dioksida iz termoelektrana ili u čeličnoj i kemijskoj industriji ili pri proizvodnji cementa. Ako se žele ostvariti ciljevi za zaštitu klime moralo bi se do 2040. uz pomoć CCUS-a smanjiti izlučivanje ugljičnog dioksida za sedam posto.
To nije samo ekološka nužnost nego ima i velik ekonomski potencijal. Konzultantsko poduzeće Boston Consulting Group (BCG) procjenjuje vrijednost CCUS-a samo u idućih deset godina na 90 milijarda dolara. Iako CCUS tehnologija postoji već 40 godina, ona dosad nije korištena zbog tehničkih i ekonomskih razloga. To bi se uskoro moglo promijeniti, smatra BCG.
Ova tvrtka u svom izvješću izvodljivosti razlikuje tri sektora: sektor niskih cijena (priprema plina, proizvodnja amonija i etanola), industriju koju je teško smanjiti (proizvodnja cementa i naftna industrija) i dobivanja energije iz ugljena i plina. S obzirom da je izlučivanje CO2 u sektoru niskih cijena najjednostavnije, tu vidi tržišni potencijal vrijedan 70 milijarda, iako je on odgovoran za samo tri posto ukupne emisije ugljičnog dioksida. Tamo gdje nastaje najviše CO2, u korištenju ugljena i zemnog plina, BCG smatra da se CCUS trenutno najmanje isplati. Ali, to bi se moglo promijeniti s odgovarajućim povećanjem cijene CO2.
Nedostaci CCUS-a
Erika Bellmann iz organizacije za zaštitu okoliša WWF je manje optimistična. Za individualnu mobilnost ona ne vidi prednosti CCU-a. Tu se više isplati izravna elektrifikacija ili pogon na vodik. "To na prvi pogled zvuči privlačno: uzmeš CO2, koji bi neko industrijsko poduzeće inače ispustilo u atmosferu, od toga napraviš benzin i uštedio si. Ali, to nije potpuna slika. Jer, CCU-proces treba jako puno električne struje", kaže Erika Bellmann. Auto koji bi vozio na CCU-benzin trošio bi barem pet puta više struje nego elektroautomobil.
Istina, u okretanju obnovljivim izvorima energije ostvaren je napredak, ali još uvijek se samo trećina struje dobiva iz obnovljivih izvora. "Ako se danas u Njemačkoj proizvodi CCU-benzin, kad se sve zbroji, izaziva se veća emisija CO2 nego ako bi se jednostavno vozilo auto na benzin ili dizel", kaže Erika Bellmann.
Osim toga postupak izdvajanja CO2 iz zraka još uvijek nije tako dobro razvijen da bi ga se moglo koristiti u većoj mjeri. Danas bi se koristilo plin koji nastaje u nekoj tvornici, čeličani, tvornici cementa ili kemijskoj tvornici. Time bi izlučeni CO2 i dalje bio fosilnog podrijetla. Uz isključivo korištenje energije iz obnovljivih izvora moglo bi se smanjiti emisiju, ali ne na nulu, kaže Bellmann.
Proces CCU bi mogao imati smisla u proizvodnji dugotrajnih materijala u kemijskoj industriji. Stručnjakinja za zaštitu okoliša Bellmann zalaže se i za pohranjivanje ugljičnog dioksida ispod površine zemlje. Ali, u proizvodnji cementa tehnički se ne bi mogle izbjeći emisije CO2. A s obzirom da je malo vjerojatno odustajanje od korištenja cementa, nužno je skladištenje: "To zahtijeva velik napor, puno energije, ali za to nema alternative", smatra Erika Bellmann.