Anar al contingut

Captura directa de l'aire

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Flow diagram of direct air capture process using sodium hydroxide as the absorbent and including solvent regeneration.
Diagrama de fluix del procés de captura de diòxit de carbono directament de l'aire utilisant hidròxit de sodi com a absorbent i incloent la regeneració de solvents

La captura directa de l'aire (DAC per les seues sigles en anglés) és un procés de pren de diòxit de carbono (CO2) directament de l'aire ambiental (a diferència de l'extracció de fonts puntuals, com una fàbrica de ciment o una central elèctrica de biomassa) i generació d'un fluix concentrat de CO2 para seqüestre, o producció de combustible, o una atra utilisació. L'aire ambiente conté de manera natural una menuda cantitat de CO2 (al voltant d'un 0,04 %). Es pot captar eixe CO2 posant a l'aire en contacte en mijos químics, generalment un solvent acuoso alcalino[1] o adsorbents.[2] Després, per mig de l'aplicació d'energia (és dir, calor) es fa que eixos mijos químics desprenguen el CO2, que pot sometre's a deshidratació i compressió per al seu adequat maneig, al mateix temps que els mijos químics es regeneren per a la seua reutilisació.

La DAC va ser sugerida en 1999 per Klaus S. Lackner i encara està en desenroll.[3][4] Vàries plantes comercials estan planificades o en funcionament en Europa i EE. UU. L'implementació de la DAC a gran escala pot accelerar-se si es conecta en aplicacions econòmiques o incentius polítics.


La DAC no és una alternativa a la captura i almagasenament de carbono (CCS per les seues sigles en anglés) de font puntual, perque és molt més cara (quan ni tan sols la CCS és econòmica ni està exenta de problemes), pero pot usar-se per a compensar emissions de fonts distribuïdes, com a llançaments d'eixides.[5] Quan es combina en l'almagasenament a llarc determini de el CO2, la DAC es denomina "captura directa del diòxit de carbono atmosfèric i almagasenament" (DACCS o DACS[6] per les seues sigles en anglés). La DACCS pot actuar com un mecanisme d'eliminació de diòxit de carbono, encara que en 2022 seguix sense alcançar la rendabilitatː el cost de retirar de l'aire per mig de DACCS una tonellada de diòxit de carbono és vàries voltes el preu de les emissions. Ademés hi ha un atre problemaː l'almagasenament geològic de el CO2 retirat de l'atmòsfera. Els emplaçaments geològics deuen complir unes característiques molt restrictives,[7][8] resulten cars,[9] poden provocar terremots[10] i existix temor, diuen els tècnics que infundat,[9] a que es produïxquen escapes.

Archiu:2010- Direct Air Capture - global - International Energy Agency ( CAPS 36 ) - bar chart.svg
l'Agència Internacional d'Energia va informar d'un creiximent en la capacitat operativa mundial de captura directa d'aire.[11]

Métodos de captura

[editar | editar còdic]

La majoria de les tècniques comercials requerixen grans ventiladors per a impulsar l'aire ambiental a través d'un filtre. Més recentment, l'empresa en sèu en Irlanda Carbon Collect Limited[12] ha desenrollat MechanicalTree™, que simplement s'emplaça en el vent per a capturar CO2. La companyia afirma que esta "captura passiva" de CO2 reduïx significativament el cost d'energia de la captura directa d'aire, i que la seua geometria pot escalar-se per a capturar gigatoneladas (mils de millons de tonellades) de CO2.

La majoria de les tècniques comercials utilisen un dissolvent líquit, generalment a pur d'amina, o càustic, para absorbir el CO2 del gas a on es troba mesclat en atres composts.[13] Per eixemple, un solvent càustic comú, el hidròxit de sodi, reacciona en el CO2 i precipita un carbonat de sodi estable. Este carbonat es calfa per a produir CO2 gaseós d'alta purea.[14][15] L'hidròxit de sodi es pot reciclar a partir del carbonat de sodi en un procés de caustificación.[16]

Alternativament, el CO2 s'unix a un sorbente sòlit per mig d'un procés de quimisorción.[13] Després, aplicant calor i buit, el CO2 es desorbe del sòlit.[15][17]


Entre els processos químics específics que s'estan explorant, destaquen 3: la caustificación en hidròxit alcalinos i alcalinotérreos, la carbonatació[18] i els sorbentes híbrits orgànic-inorgànics constituïts per amina que recobrixen adsorbents porosos.[3]

Atres métodos explorats

[editar | editar còdic]

L'idea d'usar molts menuts depuradors DAC dispersos, anàlecs a plantes, per a crear una reducció ambientalment significativa en els nivells de CO2, li ha valgut a la tecnologia el nom de arbres artificials en els mijos.[19][20]

Absorbent oscilante d'humitat

[editar | editar còdic]

En un procés cíclico dissenyat en 2012 pel professor Klaus Lackner, director del Centre d'Emissions Negatives de Carbono (CNCE), el CO2 diluït es pot separar de manera eficient utilisant una resina d'polímero d'intercanvi aniónico cridada Marathon MSA, que absorbix el CO2 de l'aire quan està seca i ho llibera quan s'expon a la humitat. Gran part de l'energia del procés és suministrada pel calor latent del canvi d'estat de l'aigua.[21] La tecnologia requerix més investigació per a determinar la seua rendabilitat.[22][19][23]

Estructures organometálicas

[editar | editar còdic]

Atres substàncies que es poden usar són marcs organometálicos (MOF per les seues sigles en anglés).[24]

Membranes

[editar | editar còdic]

La separació de CO2 per mig de membrana es basa en membranes semipermeables. Este método requerix poca aigua i té menor chafada ambiental.[13]

Impacte ambiental

[editar | editar còdic]

Els defensors de la DAC argumenten que és un component essencial de la mitigació del canvi climàtic.[25][17][23] Els investigadors postulen que la DAC podria ajudar a contribuir als objectius del Acort de París (és dir, llimitar l'aument de la temperatura mija mundial a 2 °C per damunt dels nivells preindustriales). No obstant, uns atres afirmen que confiar en esta tecnologia encara inmadura és arriscat i podria pospondre la reducció d'emissions per l'idea de que serà possible solucionar el problema més alvance.[4][26] Sugerixen que reduir les emissions pot ser una millor solució.[14][27]


En 2021 es varen emetre a l'atmòsfera 39,3 gigatoneladas de CO2,[28] (cada any s'emeten més) i seria necessari capturar-les, no solament totes, sino inclús més, per a que es reduïra el CO2 en l'atmòsfera, que causa l'efecte hivernàcul, i es paliara l'emergència climàtica que estem patint. Òbviament ix molt més barat no emetre-les, utilisant solament energies renovables, pero inclús encara que en 2050 tinguen èxit els esforços d'eliminació d'emissions i el planeta alcance la neutralitat de carbono, el nivell de CO2 en l'atmòsfera que hi haurà para llavors (s'estima en 600 parts per milló,[29] ppm, quan el nivell segur és 350[30]) provocarà un clima hostil per al ser humà. Si es resolgueren els problemes d'almagasenament de el CO2 capturat, la DACCS podria ajudar a tornar a un clima més benigno.[31] Una alternativa, per supost, més realisable i barata, i menys problemàtica, és la forestación o reforestació de totes les àrees del planeta[32] a on siga eficaç[33] (els arbres retiren el CO2 de l'atmòsfera).

La DAC basada en absorció per amina exigix un aporte d'aigua significatiu. Es va estimar que per a capturar 3,3 gigatoneladas de CO2 a l'any farien falta 300 km³ d'aigua, el 4 % de l'aigua utilisada para rec en el món, quan existix gran escassea d'aigua. Per un atre costat, l'us d'hidròxit de sodi necessita molta menys aigua, pero la substància en sí és altament càustica i perillosa.[4]


La DAC també requerix molta més energia que la captura de fonts puntuals, com els gasos de combustió. Açò es deu a que en l'aire ambiental la concentració de CO2 és molt baixa, mentres que en els gasos de combustió és molt elevada.[14][26] L'energia mínima teòricament necessària per a extraure una tonellada de CO2 de l'aire ambiente és d'uns 250 kWh, mentres que extraure-la dels gasos d'escape de centrals elèctriques de gas natural i de carbó requerix, respectivament, al voltant de 100 i 65 kWh.[25] Per esta demanda implícita d'energia, alguns promotors de la geoingeniería han propost utilisar "menudes centrals nuclears" conectades a instalacions DAC,[4] sense tindre en conte que el problema d'almagasenament dels residus nuclears d'estes centrals tampoc està resolt,[34] i que les energies renovables són una alternativa molt millor.[35]

Quan la DAC es combina en un sistema de captura i almagasenament de carbono (CCS) i una font d'electricitat lliure de carbono produïx una planta d'emissions negatives. L'us de qualsevol electricitat generada per combustibles fòssils terminaria lliberant més CO2 a l'atmòsfera del que capturaria.[26] Ademés, l'us de la DAC per a la recuperació millorada de petròleu (injectant el CO2 en el jaciment de petròleu per a recuperar més líquit) cancelaria qualsevol supost benefici de mitigació climàtica,[4][15] perque les emissions en cremar el petròleu extra aixina obtingut superarien a les retirades de l'atmòsfera.


Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Joule.2(8)
    1573–1594.doi:10.1016/j.joule.2018.05.006.
  2. ↑ Frontiers in Climate.1
    10.doi:10.3389/fclim.2019.00010.
  3. ↑ 3,0 3,1 Chemical Reviews.116(19)
    11840–11876.doi:10.1021/acs.chemrev.6b00173.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 «Direct Air Capture (Technology Factsheet)» (en en-us). Geoengineering Monitor. Archivat des d'el original, el 2019-08-26. Consultat el 2019-08-27.
  5. ↑ Gammon. «How the billionaire space race could be one giant leap for pollution». The Guardian. Consultat el 2022-07-26.
  6. ↑ Applied Energy.257
    113936.doi:10.1016/j.apenergy.2019.113936.
  7. ↑ Ben Grove. «Almagasenament geològic de diòxit de carbono en Europa: FAQ». Clean Air Task Force.
  8. ↑ Enrique Hernández Parres i Juan Klimowitz Pícola. «El geólogo en els almagasenament profunts». Terra i Tecnologia.
  9. ↑ 9,0 9,1 Stephanie Flude i Juan Alcade. «Captura i almagasenament de CO2: per qué no devem témer a les fugues». RETEMA-Revista Tècnica de Mig ambient.
  10. ↑ «[1]». Consultat el 10 d'agost de 2022.
  11. ↑ «Direct Air Capture / A key technology for net zero». International Energy Agency (IEA). Archivat des d'el original, el 2022-04-10.
  12. ↑ «Carbon Collect's MechanicalTree selected for US Department of Energy award» (en en). ASU News. Consultat el 2021-12-09.
  13. ↑ 13,0 13,1 13,2 Smit, Berend; Reimer, {{{nom2}}}; Oldenburg, {{{nom3}}}; Bourg, {{{nom4}}} (2014). Introduction to carbon capture and sequestration, London: Imperial College Press. OCLC 872565493. ISBN 9781783263295.
  14. ↑ 14,0 14,1 14,2 «Direct Air Capture of CO2 with Chemicals: A Technology Assessment for the APS Panel on Public Affairs». APS physics. Archivat des d'el original, el 2019-09-03. Consultat el 2019-08-26.
  15. ↑ 15,0 15,1 15,2 Chalmin. «Direct Air Capture: Recent developments and future plans» (en en-us). Geoengineering Monitor. Archivat des d'el original, el 2019-08-26. Consultat el 2019-08-27.
  16. ↑ (2016).Chemical Reviews.116(19)
    11840–11876.doi:10.1021/acs.chemrev.6b00173.
  17. ↑ 17,0 17,1 Science.doi:10.1126/science.aau4107.
  18. ↑ Chemical Engineering Journal.140(1–3)
    62–70.doi:10.1016/j.cej.2007.09.007.
  19. ↑ 19,0 19,1 Biello. «400 PPM: Ca Artificial Trees Help Pull CO2 from the Air?» (en en). Scientific American. Archivat des d'el original, el 2019-09-04. Consultat el 2019-09-04.
  20. ↑ «[2]», BBC News | Science & Environment. Consultat el 2019-09-06 (en en-GB).
  21. ↑ Energy.50
    38–46.doi:10.1016/j.energy.2012.09.012.
  22. ↑ «Carbon Capture». Lenfest Center for Sustainable Energy. Archivat des d'el original, el 2012-12-20. Consultat el 2019-09-06.
  23. ↑ 23,0 23,1 Schiffman. «Why CO2 'Air Capture' Could Be Key to Slowing Global Warming» (en en-us). Yale E360. Archivat des d'el original, el 2019-09-03. Consultat el 2019-09-06.
  24. ↑ Yarris. «A Better Way of Scrubbing CO2» (en en-us). News Center. Archivat des d'el original, el 2017-12-25. Consultat el 2019-09-07.
  25. ↑ 25,0 25,1 (2018).SAPEA.doi:10.26356/carboncapture.
  26. ↑ 26,0 26,1 26,2 Energy Procedia.4
    2869–2876.doi:10.1016/j.egypro.2011.02.193.
  27. ↑ «[3]», The Observer. Consultat el 2019-08-26 (en en-GB).
  28. ↑ «Emissions mundials de CO2 de 1995 a 2021». Statista.
  29. ↑ Hans Hort. «En 2050 tindrem nivells de CO2 no vists en 50 millons d'anys». N+1.
  30. ↑ «[4]». Consultat el 10 d'agost de 2022.
  31. ↑ «a-la-accion-climatica.html ». Consultat el 10 d'agost de 2022.
  32. ↑ Science.doi:10.1126/science.abc8905.Consultat el 10 d'agost de 2022.
  33. ↑ Javier Yanes. «Plantar arbres, una estratègia controvertida contra el canvi climàtic». OpenMind BBVA.
  34. ↑ «[5]». Consultat el 10 d'agost de 2022.
  35. ↑ «Les renovables: ¿la millor alternativa a l'energia nuclear?».
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Captura_directa_de_l%27aire&oldid=657571»