Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Już wkrótce elektrownia węglowa Dry Fork znajdująca się w pobliżu miasteczka Gillette w stanie Wyoming będzie wykorzystywała dwutlenek węgla do produkcji materiałów budowlanych. W marcu w elektrowni rozpoczyna się program pilotażowy, w ramach którego CO2 będzie zmieniane w betonowe bloczki.

Eksperyment prowadzony będzie przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA). Przez try miesiące każdego dnia będą oni odzyskiwali 0,5 tony dwutlenku węgla i wytwarzali 10 ton betonu. To pierwszy system tego typu. Chcemy pokazać, że można go skalować, mówi profesor Gaurav Sant, który przewodzi zespołowi badawczemu.

Carbon Upcycling UCLA to jeden z 10 zespołów biorących udział a ostatnim etapie zawodów NRG COSIA Carbon XPrize. To ogólnoświatowe zawody, których uczestnicy mają za zadanie opracować przełomową technologię pozwalającą na zamianę emitowanego do atmosfery węgla na użyteczny materiał.

W Wyoming są jeszcze cztery inne zespoły, w tym kanadyjski i szkocki. Pozostałych pięć drużyn pracuje w elektrowni gazowej w Kanadzie. Wszyscy rywalizują o główną nagrodę w wysokości 7,5 miliona dolarów. Zawody zostaną rozstrzygnięte we wrześniu.
Prace UCLA nad nową technologią rozpoczęto przed około 6laty, gdy naukowcy przyjrzeli się składowi chemicznemu... Wału Hadriana. Ten wybudowany w II wieku naszej ery wał miał bronić Brytanii przed najazdami Piktów.

Rzymianie budowali mur mieszając tlenek wapnia z wodą, a następnie pozwalając mieszaninie na absorbowanie CO2 z atmosfery. W ten sposób powstawał wapień. Proces taki trwa jednak wiele lat. Zbyt długo, jak na współczesne standardy. Chcieliśmy wiedzieć, czy reakcje te uda się przyspieszyć, mówi Guarav Sant.

Rozwiązaniem problemu okazał się portlandyt, czyli wodorotlenek wapnia. Łączy się go z kruszywem budowlanym i innymi materiałami, uzyskując wstępny materiał budowlany. Następnie całość trafia do reaktora, gdzie wchodzi w kontakt z gazami z komina elektrowni. W ten sposób szybko powstaje cement. Sant porównuje cały proces do pieczenia ciastek. Mamy oto bowiem mokre „ciasto”, które pod wpływem temperatury i CO2 z gazów kominowych zamienia się w użyteczny produkt.

Technologia UCLA jest unikatowa na skalę światową, gdyż nie wymaga kosztownego etapu przechwytywania i oczyszczania CO2. To jedyna technologia, która bezpośrednio wykorzystuje gazy z komina.
Po testach w Wyoming cała instalacja zostanie rozmontowana i przewieziona do National Carbon Capture Center w Alabamie. To instalacja badawcza Departamentu Energii. Tam zostanie poddana kolejnym trzymiesięcznym testom.

Na całym świecie wiele firm i grup naukowych próbuje przechwytywać CO2 i albo go składować, albo zamieniać w użyteczne produkty. Jak wynika z analizy przeprowadzonej przez organizację Carbon180, potencjalna wartość światowego rynku odpadowego dwutlenku węgla wynosi 5,9 biliona dolarów rocznie, w tym 1,3 biliona to produkty takie jak cementy, asfalty i kruszywa budowlane. Zapotrzebowanie na takie materiały ciągle rośnie, a jednocześnie coraz silniejszy akcent jest kładziony na redukcję ilości węgla trafiającego do atmosfery. To zaś tworzy okazję dla przedsiębiorstw, które mogą zacząć zarabiać na przechwyconym dwutlenku węgla.

Cement ma szczególnie duży ślad węglowy, gdyż jego produkcja wymaga dużych ilości energii. Każdego roku na świecie produkuje się 4 miliardy ton cementu, a przemysł ten generuje około 8% światowej emisji CO2. Przemysł cementowy jest tym, który szczególnie trudno zdekarbonizować, brak więc obecnie efektywnych rozwiązań pozwalających na zmniejszenie emisji węgla. Technologie wykorzystujące przechwycony CO2 mogą więc wypełnić tę lukę.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Rozwiązaniem problemu okazał się portlandyt, czyli wodorotlenek wapnia.

Czarno to widzę. Co prawda źródła mówią, że 'protlandite is quite common', ale chyba nie aż tak bardzo by nie zmusić nas do wynalezienia wypalania wapieni, co jest procesem o całkiem przykrym bilansie CO2. Wydaje się, że produkcja wapna gaszonego z portlandytu i tym samym zaniechania prażenia wapieni ma więcej sensu. Na pewno jest to bardzo lokalny sposób na ograniczenie emisji CO2

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

No wiesz, ziarnko do ziarnka, a 

Spoiler

myszy się ucieszą  ;)

Entropia jeszcze bardziej... Ale kto wie, może ma to sens.

Edited by ex nihilo

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W budownictwie od dawna wykorzystuje się materiały pochodzenia biologicznego, np. drewno. Gdy się ich używa, nie są już jednak żywe. A gdyby tak stworzyć żyjący budulec, który jest w stanie się rozrastać, a przy okazji ma mniejszy ślad węglowy? Naukowcy nie poprzestali na zadawaniu pytań i zabrali się do pracy, dzięki czemu uzyskali beton i cegły z bakteriami.
      Zespół z Uniwersytetu Kolorado w Boulder podkreśla, że skoro udało się utrzymać przy życiu pewną część bakterii, żyjące, i to dosłownie, budynki nie są wcale tylko i wyłącznie pieśnią przyszłości.
      Pewnego dnia takie struktury będą mogły, na przykład, same zasklepiać pęknięcia, usuwać z powietrza niebezpieczne toksyny, a nawet świecić w wybranym czasie.
      Na razie technologia znajduje się w powijakach, ale niewykluczone, że kiedyś żyjące materiały poprawią wydajność i ekologiczność produkcji materiałów budowlanych, a także pozwolą im wyczuwać i wchodzić w interakcje ze środowiskiem - podkreśla Chelsea Heveran.
      Jak dodaje Wil Srubar, obecnie wytworzenie cementu i betonu do konstruowania dróg, mostów, drapaczy chmur itp. generuje blisko 6% rocznej światowej emisji dwutlenku węgla.
      Wg Srubara, rozwiązaniem jest "zatrudnienie" bakterii. Amerykanie eksperymentowali z sinicami z rodzaju Synechococcus. W odpowiednich warunkach pochłaniają one CO2, który wspomaga ich wzrost, i wytwarzają węglan wapnia (CaCO3).
      Naukowcy wyjaśnili, w jaki sposób uzyskali LBMs (od ang. living building material, czyli żyjący materiał), na łamach pisma Matter. Na początku szczepili piasek żelatyną, pożywkami oraz bakteriami Synechococcus sp. PCC 7002. Wybrali właśnie żelatynę, bo temperatura jej topnienia i przejścia żelu w zol wynosi ok. 37°C, co oznacza, że jest kompatybilna z temperaturami, w jakich sinice mogą przeżyć. Poza tym, schnąc, żelatynowe rusztowania wzmacniają się na drodze sieciowania fizycznego. LBM trzeba schłodzić, by mogła się wytworzyć trójwymiarowa hydrożelowa sieć, wzmocniona biogenicznym CaCO3.
      Przypomina to nieco robienie chrupiących ryżowych słodyczy, gdy pianki marshmallow usztywnia się, dodając twarde drobinki.
      Akademicy stworzyli łuki, kostki o wymiarach 50x50x50 mm, które były w stanie utrzymać ciężar dorosłej osoby, i cegły wielkości pudełka po butach. Wszystkie były na początku zielone (sinice to fotosyntetyzujące bakterie), ale stopniowo brązowiały w miarę wysychania.
      Ich plusem, poza wspomnianym wcześniej wychwytem CO2, jest zdolność do regeneracji. Kiedy przetniemy cegłę na pół i uzupełnimy składniki odżywcze, piasek, żelatynę oraz ciepłą wodę, bakterie z oryginalnej części wrosną w dodany materiał. W ten sposób z każdej połówki odrośnie cała cegła.
      Wyliczenia pokazały, że w przypadku cegieł po 30 dniach żywotność zachowało 9-14% kolonii bakteryjnych. Gdy bakterie dodawano do betonu, by uzyskać samonaprawiające się materiały, wskaźnik przeżywalności wynosił poniżej 1%.
      Wiemy, że bakterie rosną w tempie wykładniczym. To coś innego niż, na przykład, drukowanie bloku w 3D lub formowanie cegły. Gdybyśmy mogli uzyskiwać nasze materiały [budowlane] na drodze biologicznej, również bylibyśmy w stanie produkować je w skali wykładniczej.
      Kolejnym krokiem ekipy jest analiza potencjalnych zastosowań platformy materiałowej. Można by dodawać bakterie o różnych właściwościach i uzyskiwać nowe materiały z funkcjami biologicznymi, np. wyczuwające i reagujące na toksyny w powietrzu.
      Budowanie w miejscach, gdzie zasoby są mocno ograniczone, np. na pustyni czy nawet na innej planecie, np. na Marsie? Czemu nie. W surowych środowiskach LBM będą się sprawować szczególnie dobrze, ponieważ do wzrostu wykorzystują światło słoneczne i potrzebują bardzo mało materiałów egzogennych. [...] Na Marsa nie zabierzemy ze sobą worka cementu. Kiedy wreszcie się tam wyprawimy, myślę, że naprawdę postawimy na biologię.
      Badania sfinansowała DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Microsoft oznajmił, że ma zamiar nie tylko zredukować zredukować emisję węgla związaną ze swoją działalnością, ale usunie z atmosfery węgiel, który wyemitował w całej swojej historii. Koncern wyznaczył sobie dwa ambitne terminy. Do roku 2030 firma chce tk zmienić sposób swojego działania, że będzie więcej węgla wycofywała z atmosfery niż go emitowała, a do roku 2050 ma zamiar wycofać z atmosfery cały węgiel, jaki w związku z prowadzoną przez siebie działalnością wyemitowała od swojego powstania w 1975 roku. To zdecydowane przebicie zapowiedzi Amazona, który obiecał, że do roku 2040 stanie się firmą neutralną pod względem emisji węgla.
      "Podczas gdy cały świat potrzebuje zredukować emisję netto do zera, ci z nas, których stać na szybsze i bardziej ambitne działanie, powinni to zrobić. Dlatego dzisiaj ogłaszamy nowy plan zredukowania, a docelowo usunięcia z atmosfery, całej emisji powodowanej przez Microsoft", oświadczył prezes Brad Smith.
      Koncern oznajmił, że do 2030 roku o ponad połowę zmniejszy zarówno swoją własną emisję jak i całego swojego łańcucha dostaw. Koncern pomoże swoim dostawcom i innym partnerom w redukcji ich śladu węglowego, przeznaczy też miliard dolarów na rozwój technologii związanych z redukcją emisji węgla, jego przechwytywaniem i usuwaniem z atmosfery. Od przyszłego zaś roku będzie wymagał od swoich nowych partnerów, by wdrażali politykę redukcji emisji. Firma zapowiedziała też, że co roku będzie publikowała Environmental Sustainability Report, w którym szczegółowo przedstawi poziom swojej emisji i działania zmierzające do jej zmniejszenia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Tegoroczna emisja gazów cieplarnianych będzie prawdopodobnie najwyższa w historii, uważają naukowcy. Pobity zostanie więc niechlubny ubiegłoroczny rekord.
      Specjaliści prognozują, że ludzkość – spalając paliwa kopalne – wypuści do atmosfery 36,8 miliarda ton dwutlenku węgla. Całkowita emisja antropogeniczna, włącznie z rolnictwem i przekształceniami ziemi na jego potrzeby, wyniesie prawdopodobnie 43,1 miliarda ton.
      Takie prognozy znalazły się w najnowszym raporcie organizacji Global Carbon Project. To międzynarodowe konsorcjum badawcze, które śledzi globalną emisję gazów cieplarnianych.
      Są też i dobre wiadomości. Specjaliści GCP prognozują też znaczące spowolnienie wzrostu emisji z paliw kopalnych. Jeszcze w 2018 emisja ze spalania węgla, ropy i gazu wzrosła o 2% w porównaniu z rokiem poprzednim. Tegoroczny wzrost emisji z tych źródeł nie powinien przekroczyć 0,6%.
      Część z tego spowolnienia spowodowana jest zmniejszającym się zużyciem węgla w USA, Europie oraz wolniejszym niż się spodziewano wzrostem jego użycia w innych częściach świata. Okazało się na przykład, że w USA ilość użytego węgla spadła aż o 10%. To znacznie więcej, niż prognozowano. Podobny spadek nastąpił też w Europie. Tymczasem w Indiach i Chinach doszło do dużych wzrostów konsumpcji węgla, ale wzrosty te były mniejsze niż w przeszłości.
      Wciąż jednak nie wiadomo, czy ten spadek użycia węgla będzie trendem długoterminowym. W ostatnich latach mieliśmy już do czynienia z kilkoma przypadkami nadmiernego optymizmu w związku z odchodzeniem od paliw kopalnych i za każdym razem okazywało się, że to krótkookresowe zjawisko. Na przykład w latach 2014–2016 emisja niemal przestała rosnąć, pojawiła się więc nadzieja, że ludzkość osiągnęła szczyt emisji i zacznie pompować do atmosfery coraz mniej gazów cieplarnianych. Jak wiemy, prognozy takie się nie sprawdziły.
      Z najnowszych opracowań wiemy, że jeśli ludzkość chce powstrzymać globalne ocieplenie na poziomie 2 stopni Celsjusza powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej, to w ciągu nadchodzącej dekady emisja CO2 musi spaść o 25%. Jeśli zaś spełniony ma być bardziej ambitny cel – 1,5 stopnia Celsjusza – to spadek emisji musiałby sięgnąć 55%.
      Dyrektor Global Carbon Project, Pep Canadell, mówi, że on i jego koledzy zgadzają się z wyrażoną przez ONZ opinią, iż koncentracja CO2 w atmosferze rośnie zbyt szybko, by można było zatrzymać wzrost temperatury na poziomie 1,5 stopnia Celsjusza. Mieliśmy kolejny rok wzrostu antropogenicznej koncentracji CO2. Czas najwyższy uznać, że każdy kolejny rok wzrostu oznacza, iż osiągnięcie założeń Porozumienia Paryskiego będzie znacznie trudniejsze.
      Przypomnijmy w tym miejscu, że niedawno Światowa Organizacja Meteorologiczne oznajmiła, iż tegoroczna średnia temperatura na Ziemi była o 1,1 stopnia Celsjusza wyższa, niż w czasach sprzed rewolucji przemysłowej. Po tym raporcie pojawiły się głosy, że bez drastycznych cięć emisji nie uda się zatrzymać ocieplenia przed osiągnięciem poziomu 3 stopni Celsjusza. Nie ma takiej możliwości, by beż olbrzymiego zmniejszenia emisji oraz wdrożenia masowych programów przechwytywania i składowania CO2 globalne ocieplenie pozostało na poziomie poniżej 3 stopni Celsjusza, mówi profesor Pete Strutton z Uniwersytetu Tasmanii.
      Dobrą wiadomością jest spadek emisji w USA. Pomimo głośnych wypowiedzi prezydenta Trumpa, który podkreśla rolę węgla, tegoroczna amerykańska emisji zmniejszyła się o 1,7%. Od 15 lat spada ona średnio o 1% rocznie. To w dużej mierze zasługa odchodzenia USA od węgla. Spadki mogłyby być jeszcze większe, gdyby nie rosnąca konsumpcja gazu. To zresztą trend widoczny na całym świecie. Od roku 2012 gaz staje się coraz ważniejszym źródłem emisji CO2. Z raportu GCP dowiadujemy się, że w bieżącym roku globalna emisja ze spalania węgla zmniejszy się o 0,9%, a wzrosną emisje ze spalania ropy (+0,9%) i gazu (+2,6%).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Każda z ostatnich 4 dekad była cieplejsza od poprzedniej, a obecna najprawdopodobniej nie będzie wyjątkiem, wynika z ostatniego raportu Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO). Oświadczyła ona, że lata 2010–2019 „prawie na pewno” będą najgorętszą dekadą znaną ludzkości. Co więcej, rok 2019 będzie drugim lub trzecim najgorętszym rokiem od 1850 roku.
      Z raportu WMO dowiadujemy się, że oceany mają najwyższą temperaturę zanotowaną przez człowieka i są o 26% bardziej zakwaszone niż na początku epoki przemysłowej. We wrześniu i październiku bieżącego roku zasięg morskiego lodu w Arktyce był rekordowo mały, a w Antarktyce zanotowano kilka tego typu rekordów w ciągu roku.
      Średnie tegoroczne temperatury były dotychczas o 1,1 stopnia Celsjusza wyższe niż średnia z lat 1850–1900, a bieżący rok może być najgorętszym rokiem w historii, w którym nie wystąpiło zjawisko El Niño.
      Pomimo głośnych deklaracji, ludzkość emituje coraz więcej węgla, a jego koncentracja w atmosferze bije kolejne rekordy. Średnia koncentracja dwutlenku węgla wynosiła w październiku 408,53 ppm, czyli była o 2,53 ppm wyższa niż średnia w październiku ubiegłego roku. Jednocześnie, w związku z utratą w Arktyce 329 miliardów ton lodu, październikowy poziom oceanów był rekordowo wysoki.
      WMO zauważa również, że w pierwszej połowie bieżącego roku zmiany klimatyczne zmusiły ponad 10 milionów osób do przesiedlenia się, a do końca bieżącego roku liczba ta może sięgnąć 22 milionów. Coraz częściej dochodzi do „upałów stulecia” i „powodzi stulecia”. Od Bahamów poprzez Japonię i Mozambik mieliśmy do czynienia z potężnymi tropikalnymi cyklonami, a wielkie pożary wybuchały od Arktyki po Australię, czytamy w raporcie.
      Wiele wskazuje na to, ludzkość nie powstrzyma globalnego ocieplenia na założonym poziomie 1,5 stopnia Celsjusza w porównaniu z okresem sprzed epoki przemysłowej. By tego dokonać do roku 2030 powinniśmy każdego roku zmniejszać emisję CO2 o 7,6%. Tymczasem wciąż ona rośnie. Częściowo dlatego, że paliwa kopalne są subsydiowane, a w skali świata różnego rodzaju dopłaty do węgla i ropy naftowej mogą sięgać nawet 600 miliardów dolarów rocznie.
      Wciąż wykorzystujemy atmosferę jako miejsce, do którego pozbywamy się odpadów, mówi Joeri Rogelj, wykładowca w Imperial College London. Nawet jeśli wszystkie kraje dotrzymałyby wszystkich założeń Porozumienia Paryskiego, nie możemy być pewni, czy uchroniłoby to klimat przed ociepleniem się do roku 2100 o 3 stopnie ponad poziom sprzed epoki przemysłowej. Nie ma żadnych oznak spowolnienia globalnego ocieplenia. Jeśli zaś nadal będziemy postępowali tak, jak obecnie, to może być ono nawet wyższe niż zakładane, stwierdza sekretarz generalny WMO, Petteri Taalas.
      Nie ulega żadnej wątpliwości, że dotychczasowe ocieplenie o 1,1 stopnia Celsjusza to skutek spalania paliw kopalnych, dodaje Friderike Otto, zastępca dyrektora Environmental Change Institute na Uniwersytecie Oksfordzkim.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...