На запитання варто відповісти, бо якби були такі продукти та сировина, варто було б вилучити вуглекислий газ з атмосфери на чисто ринковій основі або купити його таким чином, щоб туди ніхто не потрапляв.

вигідно

Подумайте, наскільки легше було б досягти зменшення викидів СО2, якби цей парниковий газ був промисловою сировиною, що обіцяла справедливий прибуток. Великі компанії у світі бачать вуглекислий газ як джерело прибутку і конкурують між собою за постачання, і переважно в повітрі або в промислових трубах викидаються димові гази. Набагато менше слід змушувати учасників ринку обмежувати викиди, оскільки вони роблять це у власних інтересах бізнесу.

Нещодавно в Nature було опубліковано підсумкове дослідження, яке обертається навколо цього питання, узагальнюючи дані не менше ніж 11 000 професійних публікацій на сьогоднішній день. Вони розглянули десять найперспективніших застосувань, але, що важливіше, те, що їм було встановлено ціну, тобто скільки підтримки можна використати для того, щоб зробити процеси, які поки що не прибуткові на сьогоднішній день, прибутковими.

1. Зробіть хімічну сировину з вуглекислого газу

Двоокис вуглецю можна перетворити на ряд речовин, які можна продати хімічній промисловості, єдина проблема полягає в тому, що їх мало, про які ми справді знаємо, що їх варто виробляти цим методом, наскільки нам відомо на сьогодні. Одним з них є сечовина, сировина для добрив. В даний час щорічно виробляється 200 мільйонів тон сечовини шляхом взаємодії 140 мільйонів тонн вуглекислого газу з аміаком.

З екологічної точки зору, це також має дві основні підводні камені. З одного боку, енергія, необхідна для цього процесу, в основному надходить від вугільних або газових електростанцій, а з іншого боку, більша частина вмісту вуглецю в матеріалі викидається назад в атмосферу протягом декількох днів після запліднення, і навіть закис азоту видобувається, що в 300 разів потужніше, ніж вугілля. Отже, сечовина може бути рішенням з нульовими викидами, принаймні з чистою вартістю, якщо вона виготовляється з атмосферного вуглекислого газу та використовує відновлювану енергію.

Однак ми до цього дуже далекі. Сучасні процеси, незважаючи на використання вуглекислого газу, лише збільшують загальні викиди, і, на жаль, навіть вигідні. Використання тонни забруднювача вуглецю може призвести до отримання сечовини, достатньої для отримання 100 доларів користі. Таким чином, галузь ідеально протистоїть екологічним цілям.

Також можна виробляти метанол з вуглекислого газу, який також є широко використовуваною хімічною сировиною, але і тут ми негайно стикаємось із бізнес-бар'єрами. Промисловість може виробляти метанол з тонни вуглецю вартістю 510 доларів, але вона може продати матеріал лише за 400 доларів, оскільки інші технології виробництва, на жаль, дешевші. Таким чином, для того, щоб скерувати гравців ринку у цьому напрямку, коштуватиме більше 110 доларів за тонну.

У той же час набагато вигідніше, ніж сечовина, виробляти поліольні сировини з вуглекислого газу, які можна використовувати для виготовлення більш твердих полікарбонатних пластикових виробів. На тонну СО2 вигода від цього процесу становить 2600 доларів, а це означає, що йдеться про величезну угоду. Однак наша радість не може бути безхмарною, враховуючи, що ми програємо наш бій із пластиками за допомогою цієї лінії.

Тим не менше, дуже ймовірно, що пластмасова промисловість буде найважливішим поглиначем вуглецю в майбутньому.

2. Ми також могли б виробляти паливо з вуглекислого газу

Зазначений метанол також може бути паливом, але метан (тобто природний газ) і всі види синтетичних бензинів також можуть бути відносно легко виготовлені з вуглекислого газу. В Ісландії є завод, який виробляє промислову кількість метанолу з вуглекислого газу, але у нього є хитрість: тут використовується дешева геотермальна енергія.

Що стосується палива, ділові та екологічні міркування, схоже, поєднуються лише тоді, коли рослини використовують енергію з дуже дешевих та відновлюваних джерел. До речі, певна перспектива цього є в довгостроковій перспективі, оскільки ціна на електроенергію, що виробляється з відновлюваних джерел, падає у всьому світі. Іншою ланкою буде сторона попиту, де дедалі більше гравців ринку доведеться відмовитись від викопного палива та перейти на синтетичне. Однак це ще не очевидно.

3. Годувати водорості

Рішення для мікроводоростей мають велику літературу, оскільки це цікава область для дослідників. З іншого боку, ми покладаємо великі надії на те явище, що мікроводорості зможуть секвеструвати до 10 відсотків вуглекислого газу в своєму середовищі, що набагато вище, ніж будь-яка інша рослина чи організм.

Водорості можна використовувати для багатьох речей, таких як виробництво біопалива, вуглеводнів з високою ринковою вартістю, білків або навіть пластикової сировини. На жаль, комерційно вигідних процедур тут ще немає. У літературі зазначено від 230 до 920 доларів США збитків, які гравці ринку зазнають в результаті перетворення тонни вуглекислого водорості. Потрібні значні технологічні досягнення, щоб уникнути необхідності підтримувати таку галузь величезними сумами грошей.

4. Бетонуйте це

Не слід недооцінювати потужність поглинання СО2 у виробництві бетону, оскільки це галузь гігантських розмірів. Оскільки населення Землі живе все більше і більше у більших містах, людина дивиться куди б не побачив навколо себе море бетону. Якщо при змішуванні бетону до маси додати вуглекислий газ, приведений у кристалічний стан, з одного боку в суміші потрібно менше цементу, а з іншого - готовий бетон буде мати більш сприятливі властивості.

З точки зору ринку, питання полягає в тому, чи можна компенсувати вартість СО2 меншим використанням цементу та преміальною ціною за вищу якість бетону. За сучасних технологій рівняння можна наблизити до нуля, що означає, що навіть за невеликої кількості підтримки бетонні заводи можуть бути спрямовані на використання СО2.

Однак існує серйозна проблема: виробництво цементу виділяє страшні кількості вуглекислого газу, ця галузь є одним з найбільших виробників СО2. Крім того, цементні заводи все ще є переважно джерелами викопного палива, і поки це не буде замінено відновлюваними джерелами енергії, мало шансів, що цементна промисловість не стане чистим викидом протягом усього життєвого циклу.

Однак це було б багатообіцяючим з точки зору того факту, що вуглекислий газ практично ніколи не виділяється з бетону, ніколи не вимірюється назад в атмосферу за людськими стандартами.

5. Замініть масло

При видобутку нафти, якась рідко-газова суміш, як правило, доставляється в глибину землі, виганяючи залишкову нафту на місці. Ця речовина також може бути вуглекислим газом, розчиненим у воді. У США 5 відсотків видобутку вже здійснюється за допомогою вуглецевого методу, але опитування показують, що це був би процес, який міг би бути використаний на 90 відсотках світових запасів нафти. Це дозволило б позбутися величезної кількості СО2 і назавжди, оскільки газ залишався б глибоко в Землі до кінця часів.

Як не дивно, навіть можна було б подумати, щоб видобуток нафти був чистою раковиною, що означає, що більше вуглекислого газу буде закачуватися під землю, ніж викидатиметься в повітря під час використання поверхневої нафти. Реальність, на жаль, така, що свердловини оптимізовані не для остаточного зберігання вуглекислого газу, а для його видобутку, що цілком зрозуміло з точки зору бізнесу, оскільки нафтова компанія може повторно використовувати видобутий матеріал.

За ціною 100 доларів за барель за нафту, за підрахунками, потрібно буде субсидій від 45 до 60 доларів, щоб нафтові компанії виграли тонну вуглекислого газу під землею. У будь-якому випадку, було б досить дивним, якби нафтові компанії отримували підтримку з економічної політики та з екологічних причин.

6. Рослини з біомаси

Фотосинтез повинен зіграти дуже важливу роль у зменшенні атмосферних концентрацій вуглекислого газу. Коли ми садимо рослини, придатні для біомаси, ми фактично використовуємо вміст СО2 у повітрі як промислову сировину, оскільки рослини ростуть, використовуючи його, а згодом дають нам продукт, який можна добре продати у вигляді газу чи електроенергії. Це незважаючи на той факт, що фотосинтез є не дуже ефективним рішенням з енергетичної точки зору, оскільки в середньому він використовує лише 0,2 відсотка сонячної енергії.

У цій галузі існує величезна різниця в літературі, але за поточних цін на подачу енергії з біомаси здається, що втрата, яку мала б зазнати ринкова компанія, коли видобувати тонну атмосферного вуглецю, може становити близько $ 60-160. Тобто йому слід надати принаймні стільки підтримки, щоб покласти сюди свої гроші.

7. Розбризкуйте порошкоподібну камінь на землю

Це менш відомий метод, хоча він може суттєво секвеструвати вуглець і навіть приносити прибуток. У природних умовах дощ, який є слабокислим, руйнує гірські породи на земній поверхні, роблячи це, перетворюючи вміст вуглекислого газу в атмосфері в бікарбонатні сполуки. Потім вона вимивається в моря і зберігається там сотні тисяч років.

Нічого не роблячи, цей природний процес в даний час витягує в атмосферу близько 3 відсотків CO2 від спалювання викопного палива. Однак обробка орних земель порошкоподібними породами прискорила б процес і набула набагато більших розмірів.

З ринкової точки зору розподіл - це вартість, а дохід - збільшення врожаю оброблених орних земель (подібно до того, як землі, що приймають вулканічний попіл, славляться прекрасними врожаями). Цей процес, наскільки нам відомо на сьогоднішній день, не вартий цього, але, за оцінками, для видобування тонни вуглекислого газу з атмосфери за допомогою цього методу потрібно менше 200 доларів.

8. Садити дерева

Заліснення - це найвідоміша технологія захоплення вуглецю, хоча мало хто вважає це поєднанням захисту довкілля та бізнесу. Як і біомаса, дерева виділяють вуглець за допомогою фотосинтезу, але вони також мають велике значення в промислових масштабах, будь то у вигляді лісу або, якщо вирощуються стійким способом, як суцільна сировина.

У цьому випадку ми не говоримо ні про заміну лісів, що зменшуються, ні про ініціативи зелених зон жителями міст, ні про те, що всі садять дерево. Звичайно, це теж дуже добре, але у світовому масштабі існує потреба в промисловому управлінні, яке зберігає кількість вуглецю, що секвеструється деревами, шляхом масової пересадки загальносистемних систем.

СО2, що уловлюється в атмосфері, може довго зберігатись у дерев’яних виробах. Оскільки деревина є однією з найважливіших сировинних матеріалів у будівельній галузі, зв’язаний вуглекислий газ може зберігатися в будівлях протягом 80-100 років. З екологічної точки зору з рівняння слід відняти лише кількість деревини, яка стає відходами, оскільки частина вуглекислого газу повертається в природу гниттям або спалюванням.

Крім того, лісове господарство - це прибутковий бізнес, прибуток якого становить 10-40 доларів, пов’язаний із захопленням тонни вуглекислого газу.

9. Ефективніше обробляти орні землі

У ґрунтовому покриві в чотири рази більше вуглецю, ніж в атмосфері, і за замовчуванням кількість вуглецю, що поглинається і виділяється рослинами з ґрунту та атмосфери, знаходиться в рівновазі. Однак це вже засмучується, наприклад, коли ми вирощуємо сільськогосподарські культури та збираємо урожай, тобто не дозволяємо їх вмісту вуглецю повертатися до землі.

Ми прагнемо відновити баланс за допомогою запліднення, але це не є гарним рішенням. Краще було б націлитись на те саме із змінами в технології вирощування, оскільки це (на відміну від добрив) збільшує уловлювання СО2 з атмосфери.

У ринковому підході це звучить так, як трансформація рослинництва вимагає інвестицій, але врожайність зростає. На щастя, вирішення рівняння вже сьогодні є позитивним, оскільки кожна тонна вилученого вуглецю збільшує дохід на 20–90 доларів.

10. Обробляйте землі біовуглецем

Застосування біовуглецю, речовини, отриманої піролізом з органічних матеріалів, варто виділити як належну сільськогосподарську практику, оскільки воно суттєво збільшує врожайність і, отже, може зіграти помітну роль з точки зору бізнесу. Застосування однієї тонни вуглевидобувного біовугілля приносить вигоду в 60-70 доларів США завдяки вищим середнім показникам урожайності, і це навіть означає, що таку ж кількість сільськогосподарських культур можна вирощувати на менших площах, що все ще може бути надзвичайно важливим для нинішніх вирубок лісів.