Prąd z dwutlenku węgla.

W elektrociepłowniach, elektrowniach węglowych i gazowych powstaje prąd, ale też ogromna ilość CO2. Nowe technologie mają umożliwić przekształcenie tego gazu w źródło energii.

Czy można ograniczyć emisję gazów cieplarnianych do atmosfery i jeszcze na tym zarobić? Nowe technologie dają szansę na przekształcenie szkodliwych odpadów w cenny surowiec.

Pracujący nad ograniczeniem efektu cieplarnianego naukowcy wynaleźli metody przetwarzania dwutlenku węgla i równoczesnego generowania energii elektrycznej. Doktor Bert Hamelers i jego zespół z European Centre of Excellence for Sustainable Water Technology Wetsus zaprzęgli do pracy samą naturę, która z dwutlenkiem węgla radzi sobie od milionów lat. W opracowanym przez badaczy eksperymentalnym ogniwie rolę części składowych odgrywają rośliny, mikroorganizmy oraz elementy nieorganiczne. Rośliny w procesie fotosyntezy wchłaniają CO2, a powstające przy tym produkty uboczne są z kolei rozkładane przez mikroby, co skutkuje emisją elektronów. Elektrody rozmieszczone wśród korzeni dają możliwość wykorzystania energii (więcej: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ez4000059).

To tylko jeden z wielu pomysłów na wykorzystanie potencjału gazu cieplarnianego. Dan Nocera, chemik z Harvard University od lat buduje coraz doskonalsze wersje „sztucznego liścia”. Opisane w Harvard Gazette urządzenie łączy dwa procesy. Najpierw dzięki wykorzystaniu energii słonecznej woda rozdzielana jest na pierwiastki składowe, czyli wodór i tlen. Wodór wraz z atmosferycznym dwutlenkiem węgla są następnie przez bakterie przekształcane w złożone związki – na przykład w metanol. A to paliwo, które można komercyjnie wykorzystać. Sprawność systemu sięga 10%, a więc jest już godna uwagi. Na drodze do rozpowszechnienia tej technologii jest wciąż wiele przeszkód, między innymi koszt katalizatorów. Cel jest jednak kuszący.

Zanim technologie przyszłości dojrzeją do wdrożenia, można rozpowszechniać nieco prostsze, ale już działające rozwiązania. Jednym z nich jest wykorzystanie CO2 do przyspieszenia wzrostu roślin w szklarniach. W bogatej w ten gaz atmosferze szybciej i bujniej rozwijają się warzywa i kwiaty, a dwutlenek węgla wiązany jest w ich tkankach. Taka instalacja opracowana w start-upie Climaworks działa już w znanej z czystego powietrza Szwajcarii (http://www.climeworks.com/world-first-co2-capture-plant/).

Stężenie CO2 w atmosferze jest jednym z głównych czynników zmian klimatycznych, wpływających na ekonomię i życie ludzi na całym świecie. Samo ograniczanie emisji może nie wystarczyć, aby uniknąć nadchodzących zagrożeń klimatycznych, stąd duży nacisk kładzie się na rozwój technologii usuwania CO2 z atmosfery (tzw. CDR – carbon dioxide removal). Na razie rozwój tych technologii hamuje jednak ekonomia oraz nieudokumentowana na szeroką skalę skuteczność. Biznesowe zastosowanie technologii CDR będzie kluczowe – szacunkowy koszt usunięcia 1 tony CO2 z atmosfery szacuje się na 50-200 EUR (zależnie od technologii). Emisje związane z działalnością człowieka wynoszą ponad 30 miliardów ton CO2 rocznie (z czego Polska około 1%) – komentuje Andrzej Gutowski Associate Director w  Dziale Certyfikacji Zielonych Budynków Colliers International.