Революционный метод улавливания CO₂: вода и давление вместо химии

Разработан новый, экономически эффективный метод улавливания диоксида углерода, использующий обычную воду и давление. Этот подход, получивший название PICC (Pressure-Induced Carbon Capture), позволяет удалять CO₂ из промышленных выбросов наполовину дешевле существующих технологий.

Принцип работы PICC основан на физическом явлении, аналогичном тому, как пузырьки газа высвобождаются при открытии газированного напитка. Вместо использования агрессивных химических реагентов, как в традиционных системах, PICC применяет воду для абсорбции углекислого газа под высоким давлением.

Изобретатели, профессор Техасского университета A&M доктор Марк Хольцэппл и Джонатан Файнштейн из ExcelThermic Enterprises, уже подали заявки на патенты для коммерциализации технологии. Она предназначена для использования на электростанциях, предприятиях по производству водорода, цементных и сталелитейных заводах.

«Наше изобретение — это экономичный способ решения одной из самых серьезных проблем, стоящих перед человечеством», — отметил доктор Хольцэппл. «Мы можем улавливать диоксид углерода из дымовых газов, используя только воду и давление, что делает процесс простым, экологичным и менее затратным по сравнению с конкурирующими технологиями».

Традиционные методы улавливания углерода опираются на химические соединения, такие как амины. Эти вещества связывают CO₂ из выхлопных газов, однако их эффективность обычно не превышает 90%. К тому же, амины дороги, подвержены деградации под воздействием дымовых газов, а 10-процентный выброс CO₂ в атмосферу сегодня недопустим.

В отличие от этого, PICC использует физическую абсорбцию. Поскольку отсутствует химическая связь, CO₂ легко высвобождается из воды при снижении давления, подобно тому, как он выходит из бутылки с газировкой.

Процесс PICC начинается с охлаждения и сжатия дымовых газов от сжигания угля, природного газа или биомассы. Затем газ под высоким давлением поступает в абсорбционную колонну, где он контактирует с холодной водой. На выходе из колонны газ практически очищен от CO₂, а вода насыщена им.

Далее вода с растворенным CO₂ проходит через серию сосудов с постепенно снижающимся давлением. Углекислый газ выделяется в виде пузырьков и готов к дальнейшему сжатию и закачке в подземные геологические формации для постоянного хранения.

Экономические расчеты показывают, что PICC способен улавливать 99% выбросов CO₂ всего за 26 долларов за метрическую тонну. При этом существующие технологии улавливают около 90% за 50-100 долларов за тонну.

При добавлении небольшого количества извести в воду, PICC может достигать 100% улавливания CO₂ со средней стоимостью менее 28 долларов за тонну. Такой уровень очистки позволяет удалять даже CO₂ из воздуха, используемого для горения.

«Без выбросов CO₂ в атмосферу, PICC позволяет нам использовать ископаемое топливо, на котором построена наша цивилизация. Более того, комбинируя PICC с биоэнергетикой, мы можем эффективно удалять CO₂ из атмосферы», — подчеркнул доктор Хольцэппл.