Cercetătorii de la Universitatea din Cambridge au creat un reactor solar care captează dioxidul de carbon din atmosferă și îl transformă în combustibil sustenabil. Spre deosebire de metodele tradiționale de stocare a carbonului, această tehnologie valorifică direct CO2-ul captat, oferind o alternativă curată la combustibilii fosili și contribuind la reducerea emisiilor.
În contextul crizei climatice și al necesității urgente de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră, cercetătorii de la Universitatea din Cambridge au dezvăluit o tehnologie revoluționară care ar putea contribui semnificativ la combaterea schimbărilor climatice.
Este vorba despre un reactor solar inovativ care captează dioxidul de carbon (CO2) din atmosferă și îl transformă într-un gaz util – sinteză de gaz (syngas), care poate fi folosit pentru a produce combustibili sustenabili și alte substanțe.
Această tehnologie nu doar că ajută la reducerea CO2-ului din atmosferă, dar poate înlocui parțial combustibilii fosili, oferind o alternativă curată și eficientă.
Provocările captării și stocării CO2
Captarea și stocarea carbonului (CCS) este o metodă recunoscută pentru reducerea emisiilor de CO2, dar tehnologiile actuale se confruntă cu limitări semnificative.
De regulă, CO2-ul captat este transportat și injectat în formațiuni geologice adânci, iar această metodă nu este lipsită de riscuri.
„Ce-ar fi ca, în loc să pompăm dioxidul de carbon sub pământ, să facem ceva util din el?”, a spus Sayan Kar, chimist la Universitatea din Cambridge și primul autor al studiului, într-o declarație a universității.
Mai mult, în multe cazuri, captarea dioxidului de carbon este realizată prin arderea combustibililor fosili, ceea ce contravine tocmai scopului de a reduce impactul negativ asupra mediului.
O altă problemă o reprezintă costurile ridicate ale acestor tehnologii, dar și incertitudinile legate de siguranța pe termen lung a stocării CO2-ului în subteran.
În acest context, soluțiile alternative pentru utilizarea CO2-ului captat din atmosferă sunt tot mai căutate.
Una dintre aceste soluții este Direct Air Capture (DAC), o tehnologie care folosește procese chimice pentru a extrage dioxidul de carbon direct din aer.
Cu toate acestea, concentrația de CO2 în aer este de aproximativ 300 de ori mai mică decât în coșurile de fum ale centralelor electrice sau ale centralelor industriale, ceea ce face procesul de captare mai puțin eficient.
Din această cauză, DAC este destul de scump astăzi.
„CO2 este un gaz cu efect de seră dăunător, dar poate fi transformat și în substanțe chimice utile, fără a contribui la încălzirea globală.” – a adăugat cercetătorul.
Reactorul solar de la Cambridge: un pas înainte
Tehnologia dezvoltată de echipa de cercetători de la Cambridge își propune să adreseze aceste provocări printr-un reactor solar complet autonom, care captează CO2 din aer pe timp de noapte și îl transformă în syngas în timpul zilei.
Reactorul funcționează pe principiul unui proces natural, inspirat de fotosinteză, dar aplicat într-un mod tehnologic avansat.
Pe timp de noapte, reactorul captează CO2 din atmosferă, iar ziua, lumina concentrată a soarelui este utilizată pentru a încălzi CO2-ul colectat, în timp ce un praf semiconductor absoarbe radiația ultravioletă declanșând o reacție chimică care convertește acest gaz într-un amestec de monoxid de carbon (CO) și hidrogen (H2), denumit syngas.
Oamenii de știință caută acum metode pentru a converti acest gaz în combustibil lichid, capabil să alimenteze vehicule și avioane într-un mod sustenabil.
Un semnificativ avantaj al acestei tehnologii este faptul că reactorul nu necesită temperaturi sau presiuni înalte pentru a funcționa, ceea ce reduce semnificativ costurile și complexitatea procesului.
Un alt aspect inovator este faptul că reactorul nu are nevoie de baterii sau cabluri pentru a funcționa, ci folosește doar energia solară directă.
Acesta reprezintă un mare avantaj față de tehnologiile tradiționale, care necesită infrastructură complexă de stocare a energiei pentru a funcționa 24 de ore pe zi.
Reactorul de la Cambridge are un caracter autonom, ceea ce îl face viabil și pentru locațiile izolate.
Potențialul de scalare și impactul asupra industriei
Unul dintre cele mai semnificative avantaje ale acestei tehnologii este capacitatea sa de a fi scalată.
Cercetătorii estimează că, dacă reactorul ar fi produs la scară mare, ar putea contribui semnificativ la reducerea concentrației de CO2 din atmosferă.
Tehnologia ar putea fi folosită nu doar pentru a alimenta locuințele sau pentru a produce combustibili sustenabili, dar și pentru a ajuta la reducerea emisiilor din industria chimică, un sector care reprezintă o sursă majoră de CO2.
În plus, această tehnologie ar putea reduce dependența de combustibilii fosili pentru producerea de substanțe chimice, oferind o metodă mai ecologică de a obține aceleași produse.
Astfel, am putea asista la dezvoltarea unei economii circulare, în care CO2-ul captat din aer este reutilizat pentru a crea produse utile, în loc să fie eliberat în atmosferă.
Cum ar putea transforma reactorul solar viața de zi cu zi
Un alt aspect important este impactul potențial al acestei tehnologii asupra vieții cotidiene.
Reactorul solar ar putea fi utilizat la scară mică, în locații izolate, pentru a produce energie curată.
Acest lucru ar putea deschide noi oportunități pentru comunitățile din zonele rurale sau pentru cei care trăiesc în locuri izolate, unde accesul la rețelele electrice tradiționale este limitat.
De asemenea, prin utilizarea syngas-ului produs, reactorul ar putea contribui la reducerea emisiilor de carbon din industria de transport, oferind un combustibil curat și regenerabil pentru vehiculele de zi cu zi.
„Putem construi o economie circulară, durabilă dacă avem voința politică să o facem.” – Sayan Kar.
Viitorul tehnologiei solare pentru captarea CO2
Pe termen lung, cercetătorii sunt optimiști în legătură cu viitorul acestei tehnologii.
Ei cred că aceasta ar putea juca un rol esențial în atingerea obiectivelor globale de reducere a emisiilor de CO2 și de combatere a schimbărilor climatice.
De asemenea, aceasta ar putea contribui la dezvoltarea unui sistem de energie curată și sustenabilă, care să înlocuiască treptat combustibilii fosili.
„Dacă am produce aceste dispozitive la scară largă, am rezolva simultan două probleme: am elimina CO2-ul din atmosferă și am crea o alternativă curată la combustibilii fosili”, afirmă Sayan Kar, unul dintre cercetători.
„CO2-ul este văzut ca un deșeu dăunător, dar poate fi transformat într-o oportunitate.” – concluzionează acesta.
Cum captăm și stocăm carbonul în prezent?
Procesul presupune captarea CO2 rezultat din arderea combustibililor fosili și stocarea sa în subteran, într-un ciclu închis: carbonul este extras din pământ sub formă de combustibili și returnat sub formă de CO2.
Astăzi, CCS [Carbon Capture and Storage – Captare și Stocare Carbon, n.red.] ajută la stocarea a aproape 45 de milioane de tone de CO2 anual, echivalentul emisiilor generate de 10 milioane de mașini.
Captarea are loc în principal la surse industriale mari, cum ar fi centralele electrice sau fabricile de ciment și oțel.
În prezent, cele mai utilizate metode implică substanțe lichide care absorb chimic CO2 înainte ca acesta să fie eliberat prin coșurile de fum, dar sunt în dezvoltare și alte tehnologii.
După captare, CO2 este comprimat într-o formă lichidă și transportat prin conducte sau pe nave către locuri de stocare subterană, cum ar fi foste zăcăminte de petrol și gaze sau straturi geologice cu apă sărată inutilizabilă.
O variantă a CCS este CCUS (U vine de la utilizare), unde CO2 este folosit, nu doar stocat.
Astăzi, cea mai comună utilizare este recuperarea îmbunătățită a petrolului (EOR), unde CO2 este injectat în zăcăminte pentru a extrage mai mult petrol.
Tehnologiile CCS sunt utilizate nu doar pentru a preveni emisiile de CO2, ci și pentru a elimina dioxidul de carbon deja prezent în atmosferă.
O altă metodă este bioenergia cu captare și stocare a carbonului (BECCS).
În acest proces, biomasa (precum lemnul sau iarba) absoarbe CO2 din aer prin fotosinteză.
Ulterior, biomasa este recoltată și arsă într-o centrală electrică pentru a produce energie, iar CO2 rezultat este captat și stocat.
Acest mecanism generează „emisii negative”, deoarece elimină carbonul din atmosferă și îl depozitează.
Pe măsură ce cercetările continuă și tehnologia se perfecționează, există speranța că reactorul solar va deveni o componentă cheie în combaterea schimbărilor climatice și în crearea unei economii circulare, sustenabile.
#energieverde #captarecarbon #tehnologiesustenabila #reactorsolar #inovatie #economiecirculara #CO2neutral #carboncapture #climateaction #netzero #futureenergy
