Captarea dioxidului de carbon direct din atmosfera (I)
Data: 1-15 septembrie 2010
Astazi este aproape unanim acceptat ca modificarile dramatice recente ale climei pe pamint sunt in buna parte cauzate de concentratia ridicata si in continua crestere a dioxidului de carbon in atmosfera. Se fac eforturi deosebite pe multiple planuri de stopare a cresterii si de reducere a acestei concentratii. O buna parte a acestor eforturi sunt indreptate spre reducerea emisiilor la sursele fixe de emisie, dar nu trebuie uitat ca aproape o treime din dioxidul de carbon antropogen introdus in atmosfera provine de la surse mobile (automobile, aeronave, nave marine etc.). Este, deci, logic de a se incerca captarea CO2 direct din atmosfera in locuri convenabile fara o legatura directa cu sursa sa. În fapt, importanta este reducerea concentratiei gazului respectiv, indiferent unde aceasta se produce.
Procedeul STEP
Recent, un grup de cercetatori de la universitatile George Washington si Howard, ambele din Washington D.C., au publicat in Journal of Physical Chemistry Letters un articol prin care demonstreaza posibilitatea teoretica de captare a dioxidului de carbon din atmosfera prin procedeul denumit STEP (Solar Thermal Electrochemical Photo).
Stuart Licht, profesor de chimie la universitatea George Washington, conducatorul grupului, subliniaza ca semnificatia studiului este dubla: „Dioxidul de carbon, un compus nereactiv care este dificil de indepartat poate fi captat, cu usurinta, cu ajutorul energiei solare folosindu-se procesul de electroliza STEP cu carbonat de litiu. Pe de alta parte, exista suficiente resurse pentru ca, prin folosirea intensiva a acestui proces, concentratia de CO2 din atmosfera sa fie readusa la nivelul preindustrial in numai 10 ani.“
Procedeul utilizeaza lumina solara care alimenteaza o celula de electroliza pentru descompunerea dioxidului de carbon si, de asemenea, utilizeaza caldura solara pentru a incalzi celula, astfel incit sa diminueze cantitatea de energie necesara acestui proces de transformare. Celula de electroliza descompune dioxidul de carbon fie in carbon solid (cind reactia se produce la temperaturi cuprinse intre 750o C si 850o C), fie in monoxid de carbon (la temperaturi de peste 950o C). Aceste temperaturi ridicate prezinta avantajul ca necesita mai putina energie pentru declansarea reactiei decit cea necesara la temperaturi mai reduse (ex. 25o C).
Procedeul STEP reprezinta prima si singura metoda care incorporeaza atit energia solara din spectrul vizibil, cit si cea din spectrul termic pentru captarea carbonului. Radiatia din spectrul solar complet – inclusiv cea termica – nu este considerata in mod curent ca un avantaj in tehnologia solara din cauza efectului distrugator al caldurii asupra elementelor fotovoltaice.
Procedeul STEP poate converti mai multa energie solara decit procedeele fotovoltaice sau termice solare, luate fiecare in parte. Experimentele au aratat ca procedeul poate capta dioxidul de carbon si il poate transforma in carbon cu o eficienta cuprinsa intre 35 si 50 la suta, in functie de componenta termica. În timp ce carbonul poate fi stocat, monoxidul de carbon poate fi ulterior folosit pentru obtinerea de combustibili sintetici cu ajutorul hidrogenului generat prin descompunerea STEP a apei (a se vedea schema de mai sus).
(Continuare in numarul viitor)