içinde

Karbon Yakalama Tesisi İklim Değişikliğiyle Mücadeleye Nasıl Yardımcı Olabilir?

İklim değişikliğiyle mücadele etmek için Climeworks, doğrudan hava yakalama teknolojisini pazara sunuyor.

İklim değişikliği gibi küresel bir sorunu çözmek, radikal çözümler gerektirebilir.

IPPC Altı Değerlendirme Raporuna (AR6) göre, küresel sıcaklıkların 2030 yılına kadar ortalama 2,7 ila 3,6 ºC artması bekleniyor. Bunun, yükselen deniz seviyeleri, aşırı hava etkinliği gibi yaygın sonuçları olacaktır. Sel, kuraklık ve orman yangınları. Tek soru, tamamen insanlığın sera gazı emisyonlarını ne kadar frenlediğine bağlı olan bu değişikliklerin ne kadar şiddetli olacağıdır.

2030’a kadar net sıfır karbon emisyonu elde edebilirsek, ekolojik etki azaltma ve adaptasyon ile köreltilebilir. Emisyonlar aynı kalırsa, sonuçlar önemli ölçüde daha kötü olacak ve dünyanın belirli bölgelerinde yaşamı dayanılmaz hale getirebilir. En rahatsız edici kısım, bunun en kötü durum senaryosu bile olmamasıdır. Neyse ki herkes için çok fazla acı ve ıstırap içermeyen bir en iyi durum senaryosu var.

Bu, Doğrudan Hava Yakalama (DAC) teknolojisinde (endüstriyel, seçici bir filtreleme işleminin atmosferden CO2 emdiği) bir İsviçre şirketi  olan Climeworks AG tarafından yürütülen bir strateji olan İklim Geri Yükleme (CR) olarak bilinir. Önceki bir makalede incelediğimiz gibi, iklim restorasyonu, uyum ve azaltma stratejilerini tamamlayan fazla karbonu atmosferimizden uzaklaştırma stratejilerinden oluşur.

Şirket 2009 yılında  ETH Zürih’te okurken tanışan iki makine mühendisi Dr. Jan Wurzbacher ve  Dr. Christoph Gebald tarafından kuruldu. İkili, şirketlerinin doktora çalışmalarının bir parçası olarak ve yenilenebilir enerji teknolojilerini geliştirmeyi amaçlayan bir ETH Zürih araştırma programı olan Yenilenebilir Enerji Taşıyıcıları Profesörlüğünün bir parçası olarak güvendiği DAC teknolojisini geliştirdi.

Şirket en çok İzlanda, Reykjavik dışındaki dünyanın ilk büyük ölçekli doğrudan hava yakalama ve depolama tesisi olan Orca tesisi ile tanınır. Bu tesis 2021 yılında faaliyete geçmiştir ve yıllık 4.000 ton CO2 nominal yakalama kapasitesine sahip sekiz hava kollektöründen oluşmaktadır . Bununla birlikte, uzun vadeli hedefleri, 2030 yılına kadar bir milyon tondan fazla ele geçirebilmeleri için ölçeklendirmek ve daha fazla tesis inşa etmektir.

Şirket kısa süre önce, en son öz sermaye turunda yaklaşık 650 milyon dolara eşdeğer 600 milyon dolarlık İsviçre Frangı (CHF) topladı. Bu ve gelecekteki yatırımlarla Climeworks, dünya çapında genişlemeyi ve başka tesisler oluşturmayı planlıyor. Climeworks’ün teknoloji başkanı Dr. Nathalie Casas, Interest Engineering’e (Zoom aracılığıyla) bunun çok kuşaklı bir değişim planına nasıl uyduğunu açıkladı:

“Orca tesisi 4.000 [ton] için tasarlandı, ancak 2023 için planladığımız bir sonraki tesis yaklaşık on kat daha büyük olacak. Şimdi Orca olan N neslimiz var ve sonra bir sonraki nesil (N+1) var. ) üzerinde çalışıyor. Plan, 2027 yılına kadar yılda yarım milyon ton yakalama kapasitesine sahip olmak. Oraya ulaşmak için birkaç küçük tesisimiz olacak, aynı zamanda yeni nesil büyük bir tesisin evrimi olacak. Daha verimli hale getirmemiz, enerji tüketimini azaltmamız ve daha ucuz hale getirmemiz gerekiyor.”

Küresel bir vizyon

AR6’ya göre, en kötü iklim senaryolarının ortaya çıkmamasını sağlamak için insanlığın bir “karbon bütçesi” taahhüt etmesi gerekiyor. Kısacası, kendimizi 2030 yılına kadar  420 gigaton (381 milyar mt) veya daha az CO2 üretmekle sınırlandırmalıyız. Bu, mevcut  yılda 34.81 gigaton (31.58 milyar mt) olan mevcut oranın yaklaşık on iki katıdır ve yıllık bir azalmaya yol açar.

Bu bütçe dahilinde kalırsak, AR6, o zaman içinde ısınmayı 1,5°C ile sınırlamak için üçte iki şansımız olacağını gösteriyor. Kısacası, en iyi çabalarımızın en kötüsünü önleyeceğinin garantisi yoktur. Üstelik bu bulgular, bugün gördüğümüz ekolojik etkilerin – yükselen deniz seviyeleri, yok olan buzullar, azalan buzullar, artan orman yangınları, kuraklık, fırtınalar, aşırı hava koşulları vb. – düzelmeden önce daha da kötüleşeceğini doğruluyor.

Daha da kötüsü, AR6’da (SSP1-1.9) sunulan en iyimser etki azaltma senaryosunda bile, daha önemli etkilerin bazılarının oluşmasını engellememiz olası değildir. Küresel CO2 emisyonlarının 2050 civarında net sıfıra indirildiği bu senaryoya giren çoğu modelde, dünya 2100 yılına kadar tekrar altına düşmeden önce 21. yüzyılın ortalarında hala 1,5 °C’lik ısınmayı aşacak.

Ancak bu projeksiyon, karbon yakalama ve depolama (BECCS) ile biyoenerji gibi negatif emisyon teknolojilerinin geniş ölçekte benimsenmesine ve yaygınlaştırılmasına dayanmaktadır.  atmosfere girin. 2016 yılında yapılan araştırmaya göre, CO2 depolama için küresel kapasite 5 ila 30 trilyon ton arasında bir yerde bulunuyor.

IPCC verilerine göre, gelecekteki ısınma eğilimlerinin 1,5 °C’yi geçmemesini sağlamak için yüzyılın ortasına kadar her yıl 10 milyar ton (~9 metrik ton) karbondioksitin havadan uzaklaştırılması gerekecek. Bunu başarmak için DAC operasyonları ve diğer BECCS teknolojileri gereklidir. Dr. Casas’ın açıkladığı gibi:

“1.5 Santigrat hedefine bağlı kalmak istiyorsak CO2’yi havadan uzaklaştırmamız gerekiyor, bu yüzden etrafından dolaşmanın bir yolu yok. Hala azaltma ve uyarlama çalışmaları var, ancak iki yıllık IPCC raporlarına bakarsanız önce, karbon giderme için öngörülen gereksinimler çok, çok daha küçüktü ve şimdi giderek daha önemli hale geliyor.Bu aynı zamanda karbon giderme alanındaki şirketlere ve özellikle DAC endüstrisindeki şirketlere yatırılan paraya da yansıyor. iş giderek daha fazla dikkat çekiyor ve [teknolojiye] giderek daha fazla para akıyor.

“Bu bilimsel bulguları yansıtıyor. Bizim çözümümüz gelecek için pek çok çözümden biri. Sorunu tek başımıza çözemeyiz. Emisyonun kaldırılmasının yanı sıra emisyon azaltımına da ihtiyacımız var, yok etmek azaltmaktan daha pahalı olsa bile. Gelecek için çözüm şu: birçok farklı çözümden oluşan bir portföy.”

Nasıl çalışır?

Climeworks ve kurucu ortaklarının öncülük ettiği DAC süreci oldukça basittir. İki aşamalı bir süreçle karbon emisyonlarını seçici olarak yakalayan her boyutta makineler oluşturmak için istiflenebilen modüler CO2 toplayıcılardan oluşur. İlk olarak, hava, yüksek güçlü bir fan sistemi tarafından toplayıcıya çekilir ve burada oldukça seçici kimyasal filtreler tarafından yakalanır.

İkincisi, filtre karbondioksitle dolduğunda toplayıcı kapatılır ve içerideki sıcaklık 80 ila 100 °C arasında yükseltilir. Bu, daha sonra ticari kullanım için biyoyakıtlar veya karbon nötr malzemeler (kireç taşı veya karbon kompozitleri gibi) üretmek için kullanılabilecek yüksek konsantrasyonlu CO2 üretmek üzere çekilen karbondioksiti serbest bırakır.

Climeworks İzlanda’daki CO2’nin kalıcı olarak çıkarılmasına odaklanıyor, karbon su ile karıştırılıyor ve yeraltına pompalanıyor, Burada bazaltlarla reaksiyona girerek birkaç yıl içinde karbonat kayası haline geliyor. Bunu Orca tesisinde gerçekleştirmek için kullanılan aparat, Climeworks’ün, karbondioksitin hızlı yeraltı mineralizasyonunda dünyanın önde gelen şirketlerinden biri olan  İzlandalı Carbfix şirketi ile ortak çalışması sayesinde yaratıldı.

Climeworks tarafından toplayıcılarında kullanılan çeşitli sorbentler (filtre malzemeleri) sayesinde süreç ölçeklenebilir ve farklı konumlara uyarlanabilir. Casas dedi ki:

“Bir sorbent portföyümüz var. Bunun nedeni, farklı sorbentlerin farklı koşullarda farklı davranmalarıdır. Bazıları nemli olduğunda en iyi performansı gösterir ve diyelim ki sıcaklıklar daha yüksek sıcaklıklardır . Diğerleri soğuk ve kuru, diğerleri soğuk ve ıslak sever. Bu bizim için bir şey son on ya da on iki yılda öğrendik. Hangi sorbentin nerede işe yaradığını öğrendik.”

“Hava ile nem ve sıcaklık açısından oldukça değişkendir. Sorbent belirli bir süre sonra dejenere olur ve onu kabaca her üç yılda bir değiştirmemiz gerekir. Yani, İzlanda’ya bakarsanız, ortalama bir ortalamanız var. Kaliforniya’daki koşullardan oldukça farklı olan sıcaklık ve nem. Operasyonlarımızı ortalama nem ve ortalama sıcaklığa göre tasarlıyoruz.”

Tüm süreç yenilenebilir enerjiyle çalışır ve %10’dan daha az gri emisyona (inşaat, nakliye veya malzemelerin depolanmasından kaynaklanan emisyonlar) neden olur. Bu, yakalanan her 100 ton karbondioksit için, en az 90 ton atmosferden kalıcı olarak uzaklaştırıldığı anlamına gelir. Orca tesisi söz konusu olduğunda, operasyon, İzlanda’nın volkanik aktivitesinin elektrik üreten türbinlere güç sağlamak için kullanıldığı jeotermal enerjiden güç alıyor.

Casas’ın açıkladığı gibi, yakalanan CO2’nin atmosferden kalıcı olarak ayrılmasını sağlayan temiz enerji ve depolama kapasitesinin bu birleşimidir:

CO2’yi havadan çıkarmak istiyorsanız ihtiyacınız olan iki şey var . Belirli bir girdiye ihtiyacımız var, bu da her yerde bol miktarda bulunan hava ve tesislerimizi çalıştırmak için enerji. Çıktı olarak CO2’ye sahibiz. Yani ideal olarak, tesisimiz yenilenebilir enerji ve depolama alanımız olan bir yerde bulunuyor. Ancak bir yerde her ikisine de sahip değilse hem yenilenebilir elektrik hem de CO2 sahaya ve sahadan taşınabilir.”

Diğer karbon giderme yöntemleriyle (ağaçlandırma ve yeniden ağaçlandırma gibi) karşılaştırıldığında DAC, en küçük arazi ve su kullanımını gerektirir. Sonuç olarak, “doğal yaklaşımlar” ile birlikte çoğalabilen ve işlev görebilen bir “teknolojik yaklaşım” olarak çok uygundur. İklim değişikliği felaketinin önlenmesini sağlamak için bunların her ikisi de kullanılmalıdır.

Yeni bir ekonomi inşa etmek

İzlanda, doğrudan hava yakalama ve depolama için ideal koşullar sağlasa da, süreç, gezegende yenilenebilir enerji ve jeolojik depolama seçeneklerinin bulunduğu herhangi bir yere uyarlanabilir. Kısacası, tesisler, bu kaynakların bol olduğu her yerde güneş, rüzgar veya biyokütle enerjisi ile güçlendirilebilir. Teknoloji aynı zamanda ölçeklenebilir ve farklı boyutlarda operasyonlara izin verir.

Casas’ın açıkladığı gibi, son finansman turu İzlanda ve ötesindeki operasyonlarının genişlemesine izin verecek. Karbon giderme teknolojisinin iklim değişikliği üzerinde önemli bir etkisi olacaksa bu çok önemlidir:

“Finansman aynı zamanda bu teknolojiyi büyütme gerekliliğini de yansıtıyor. Neyse ki sistemimiz çok modüler ve güzelliği şu ki, teknolojiyi ölçeklerken küçük ölçekte riskten arındırabilirsiniz. Bir Orca inşa edebiliriz, ki bu yakalanan karbonu müşterilere teslim eden günümüzün en büyük DAC tesisi. Ancak karşı karşıya olduğumuz zorluğa bakarsanız, bu çok küçük bir tesis. Hızla büyütmemiz ve daha fazla ve daha büyük tesisler inşa etmemiz gerekiyor.”

En kötü durum senaryolarının olmamasını sağlamak için IPCC AR6 Raporu, insanlığın şu andan 2100 yılına kadar atmosferden 310 gigaton CO2 çıkarmayı taahhüt etmesi gerektiğini vurguluyor. Bu devasa hedefe ulaşmak, DAC ve benzer teknolojilerin çalışır hale gelmesini gerektirecek. geniş ve küresel ölçekte. Climeworks’ün bir diğer amacı da burada, teknolojiyi daha verimli ve uygun maliyetli hale getirmektir.

Casas, “Ölçeklendirmeyi düşünüyorsanız, bunun bir parçası, teknolojiyi daha verimli hale getirmek, daha az enerji kullanmak, daha küçük bir ayak izi yaratmak ve daha ucuz hale getirmek” dedi. “Diğer bir şey de tüm tedarik zinciri. Bunu tek başımıza yapamayız. Bütün bir endüstriyi inşa ederken bizimle birlikte çalışan ortaklara ihtiyacımız var. Ve iklimle ilgili olmak için bunu hızlı bir şekilde yapmamız gerekiyor.”

Daha temiz bir geleceğe yol haritası

Climeworks’ün 2030 yılına kadar ekolojik felaketi önlemek için atmosferden yeterli miktarda CO2’yi uzaklaştırma vizyonu, BM Çevre Programı (UNEP) ve IPCC’nin (UNEP’in denetlediği) hedefleriyle tutarlıdır. Ayrıca, 2030 yılına kadar aşırı yoksulluğu, eşitsizliği ve iklim değişikliğini sona erdirmeye yönelik 17 hedeften oluşan Küresel Hedefler ile de tutarlıdır .

Bu,  herkes için uygun fiyatlı, güvenilir, sürdürülebilir ve modern enerjiye erişim sağlayan Hedef 7’yi ; Hedef 9 , dayanıklı altyapı inşa etmek, kapsayıcı ve sürdürülebilir sanayileşmeyi teşvik etmek ve yeniliği teşvik etmek; ve Hedef 13, iklim değişikliği ve etkileriyle mücadele için acil önlem alınması. Kısacası şirket, tamamen yeni bir enerji altyapısı oluşturmak için DAC teknolojisinin gelişiminin ötesine bakıyor.

Ve elbette, bu çalışmanın işbirlikçi yönü de var; hem hükümetten hem de endüstriden olanlar da dahil olmak üzere birden fazla grubun temiz enerjiye geçişi teşvik etmek için birlikte çalışmaya kararlı olduğu bir iş. İş kendisine geldiğinde, iklim değişikliğini ve etkilerini çok geç olmadan ele almanın başka bir yolu yok. Bu arada, mevcut operasyonların hızla büyütülmesi ve genişletilmesi gerekiyor.

Ancak elbette bu strateji, iklim değişikliğini ele almak için kullanılan birkaç stratejiden yalnızca biridir. Belirtildiği gibi, İklim Restorasyonu çabaları, azaltma ve uyum stratejilerine paralel olarak uygulanmak üzere tasarlanmıştır. Aynı zamanda, karbon yakalama ve ayırma/depolama (CCS) gibi CO2 emisyonlarını azaltmaya yönelik paralel çabalara yöneliktir. Sürdürülebilir kalkınmanın ve yaşama şeklimizde büyük ve kalıcı değişiklikler yapmanın hiçbir şekilde yerini tutamaz.

Bu son yatırım turuyla Climeworks, 2030 yılına kadar atmosferden 1 milyon ton karbon uzaklaştırma hedefini gerçekleştirme yolunda ilerliyor. Ancak operasyonlar büyüdükçe ve fiyatlar buna göre düştükçe, teknolojinin yaygın bir dağıtım görmesi muhtemel. Ve Casas’ın bize hatırlattığı gibi, bu hedef tek bir varlığın çok ötesine geçiyor.

“Umarım 2030’da orada birkaç büyük bitki olacak” dedi. “Ve birkaç büyük tesisin olacağını umuyorum (yalnızca Climeworks ve yalnızca doğrudan hava yakalama değil), çünkü zorluğun çok büyük olduğunu düşünüyorum. Hızla büyütmemiz gerekiyor ve sorunu bir tanesiyle çözemiyoruz. şirket, bu yüzden başkalarının takip etmesine ihtiyacımız var.”

Editör: Astropower – 19.08.2022

Bu içerik hakkında ne düşünüyorsunuz? Yorum yapabilir, oy kullanabilir ya da tepki seçebilirsiniz. Gönderinizi oluşturun!

Rapor Et

Taraftar

Orkun Meriç tarafından yazıldı

Makale YazarıListe UstasıÜyelik Yılı

Ne düşünüyorsun?

Yorumlar

Bir yanıt yazın

    Dünyanın en uzun cam tabanlı köprüsünden geçmeye cesaretin var mı?

    Çikolatalı kek tarifi