Может ли кондиционер исправить климатические изменения – одна из величайших дилемм изменения климата: мы получаем такой комфорт от кондиционирования воздуха, что с 1990 года мировое потребление энергии для этой цели утроилось. И прогнозы данного показателя направлены вверх. А поскольку основным источником электроэнергии остается использование ископаемого топлива (в глобальных масштабах), выбросы парниковых газов, и углекислого в частности, будут расти.
В статье, опубликованной недавно в журнале Nature Communications, предлагается частичное исправление существующей ситуации: системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (или HVAC) перемещают много воздуха. Они могут заменить весь объем воздуха в офисном здании 5 или 10 раз в час. Развивающиеся технологии, которые улавливают углекислый газ из атмосферы также построены на перемещении больших объемов воздуха. Так почему бы не оптимизировать и совместить два процесса, прикрепив машину для улавливания углерода к кондиционеру?
Это футуристическое предложение от команды, возглавляемой инженером-химиком Роланом Диттмейером из Немецкого технологического института в Карлсруэ, получило вполне реальные расчеты и рабочие модели, передает ресурс Scientific American. Исследователи представили в научной статье систему модульных компонентов, работающих на возобновляемой энергии, которая не просто извлекает углекислый газ и воду из воздуха. Далее из этих веществ извлекается водород и в процессе многошаговых химических процессов – преобразовывается в жидкие углеводородные топлива.
Результат: «индивидуальные, локализованные и диверсифицированные синтетические нефтяные скважины» в зданиях или микрорайонах, пишут авторы. По их словам, «предполагаемая модель «народной нефти» от солнечных нефтеперерабатывающих заводов, позволила бы людям «взять под контроль и коллективно управлять глобальным потеплением и изменением климата, а не зависеть от ископаемых промышленных гигантов».
Исследовательская группа уже разработала экспериментальную модель, которая может завершить несколько ключевых этапов процесса, говорит Диттмейер, добавив: «В течение двух или трех лет планируется провести первую экспериментальную демонстрацию, на которой я смогу показать вам бутылку углеводородного топлива из углекислого газа, который улавливается кондиционером».
Ни Диттмайер, ни соавтор Джеффри Озин, инженер-химик из Университета Торонто, не могут предсказать, сколько времени потребуется, прежде чем владельцы зданий смогут приобрести и установить такие блоки. Но Озин утверждает, что большая часть необходимых технологий уже имеется в продаже. Он говорит, что оборудование для улавливания углерода может быть получено от швейцарской компании «Climeworks» с прямым захватом воздуха, а электролизеры для преобразования углекислого газа и воды в водород доступны от Siemens, Hydrogenics или других компаний. «И в заключении используются микроструктурные каталитические реакторы Roland, которые превращают водород и диоксид углерода в синтетическое топливо», – добавляет Озин. Эти реакторы сегодня выводятся на рынок немецкой компанией Ineratec.
Авторы рассчитывают, что применение этой системы с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в одном из самых высоких в Европе небоскребов, MesseTurm или Trade Fair Tower во Франкфурте, позволит извлечь и преобразовать достаточное количество углекислого газа, чтобы получить не менее 2000 м3 (660 000 галлонов США) топлива в год. По их словам, офисные площади во всем городе Франкфурте могут приносить более 370000 м3 (122 млн. Галлонов) в год.
Диттмейер отмечает, что небольшие модульные заводы являются тенденцией в некоторых областях химического машиностроения, «потому что они более гибкие и не связаны с большими финансовыми рисками». Он также ожидает, что затраты на реализацию проекта будут незначительным барьером, особенно когда международное сообщество стремится как можно быстрее найти решения проблемы изменения климата, путем вводения налогов на выбросы углерода или предписания строгих стандартов энергоэффективности для зданий.
«Конечно, это дальновидная перспектива, – говорит он, – она основывается на идее производства и потребления децентрализованного продукта, расширяющего возможности людей, а не отдающего его промышленности. Бизнес сейчас просто наблюдает за ситуацией, но пока в краткосрочной перспективе не ожидается прибыли, он ничего не будет предпринимать. Если у нас есть технология, которая является безопасной и доступной, хотя, возможно, и не такой дешевой, мы можем создать определенный импульс среди людей, как это было на ранних стадиях солнечной энергетики. И тогда можно ожидать, что промышленные игроки рынка начнут действовать».
