Inovativna tehnologija, ki iz zraka odstranjuje CO 2

Gra za program, v angleščini imenovan direct-air capture.

Objavljeno
24. december 2017 13.00
Posodobljeno
24. december 2017 13.00
Barbara Kramžar, Berlin
Barbara Kramžar, Berlin

S strehe sežigalnice odpadkov v Hinwilu, kamor je podjetje Climeworks postavilo naprave za odvzemanje ogljikovega dioksida iz zraka, se v lepem vremenu vidijo mogočne Alpe na obzorju. V zimski megli pogled ni segal tako daleč, a je vseeno zajel bližnji rastlinjak, kjer s tako pridobljenim CO2 pospešujejo rast zelenjave. V svetu enkratna tehnologija obljublja pomoč pri doseganju podnebnih ciljev človeštva.

Človeštvo proizvaja rekordne količine ogljikovega dioksida in številni znanstveniki svarijo, da se bo temperatura našega ozračja v prihodnosti segrela nad dve stopinji Celzija v primerjavi s predindustrijsko dobo ter morda povzročila hude vremenske spremembe. Na zadnji podnebni konferenci v Bonnu so predstavniki tihomorske otoške države Fidži že razglašali svoje strahove pred potopom zaradi dviganja morske gladine. Kot rešitev so doslej priporočali predvsem omejitev umazane industrije in prometa ter pogozdovanje, švicarski inovatorji pa predstavljajo morebiti revolucionarno tehnologijo odvzemanja ogljikovega dioksida neposredno iz zraka.

V Hinwilu blizu Züricha nam je program, v angleščini imenovan direct-air capture, predstavil Louis Uzor, sodelavec več kot štiridesetglave ekipe Climeworksa, ki skupaj s peščico sorodnih podjetij v svetu orje ledino pri najnovejših tehnologijah za praktični spopad s podnebnimi spremembami. Pričakal nas je pred območno sežigalnico odpadkov, ki njihovim na strehi poslopja nameščenim napravam zagotavlja ravno pravo toploto za predelavo iz zraka odvzetega ogljikovega dioksida v obliko, primerno za pošiljanje po ceveh v štiristo metrov oddaljeni rastlinjak Gebrüder Meier AG. »Gnojilo iz zraka« za boljšo rast solate, paradižnika in kumaric so rastlinjaku z ostekljeno površino okoli 40 tisoč kvadratnih metrov prej s tovornjaki dovažali iz oddaljene kemične tovarne ter s tem ustvarjali dodaten ogljični odtis. Tudi sežigalnica je prej odvečno toploto preprosto spuščala v zrak, zdaj pa jo po dostopni ceni zagotavlja inovativnemu odvzemanju ogljikovega dioksida iz ozračja za potrebe pridelave hrane.

Climeworksove naprave delujejo kot drevesa, ki iz zraka vsrkavajo CO2. Foto: Climeworks

Mimo prostorov s stisnjenimi odpadki, pripravljenimi na sežig, se z Uzorjem povzpnemo na streho, kjer so Climeworksove naprave videti kot kontejnerji z letalskim motorjem podobnimi sesalniki zraka na sredini. Mogoče jih je prevažati in nameščati, v bistvu pa ne delujejo nič drugače kot drevesa, ki prav tako iz zraka vsrkavajo CO2. Le da so kemični procesi na strehi hinwilške sežigalnice odpadkov veliko bolj intenzivni, vsaka od tamkajšnjih osemnajstih enot na leto zbere okrog petdeset ton ogljikovega dioksida. »Climeworksova tehnologija deluje dvostopenjsko,« razlaga vodič. »Iz ozračja najprej pridobimo ogljikov dioksid, ki je kislina, zato ga lahko v kontejnerjih, ki jih vidite, absorbiramo s filtri iz močnih bazičnih materialov. Nato pa ga segrejemo, da ga lahko spustimo naprej. Končni proizvod je skoraj stoodstotni CO2, ki ga nato pošljemo v rastlinjak.« Ob strani je mogoče videti cevi, ki vodijo do rastlinjaka, v enem od kontejnerjev pa je velik črn balon, v katerem ogljikov dioksid zbirajo ponoči, ko rastline mirujejo in ne potrebujejo dodatnega gnojila iz zraka.

Uporabne ideje

Prvi svetovni komercialni projekt pridobivanja ogljikovega dioksida iz zraka je sad plodnega prijateljstva med Christophom Gebaldom in Janom Wurzbacherjem, ki sta se leta 2003 spoznala na svoj prvi dan študija na züriški tehniški univerzi ETH in takoj ugotovila, da ju družijo številni interesi. Oba rada hodita v gore in v družbi spijeta steklenico piva, že od nekdaj pa sta tudi vedela, da idej nočeta le proučevati, ampak jih hočeta uresničiti. Zamisel, za katero sta se navdušila, jima je dala Gebaldova magistrska naloga o inženirskih perspektivah odvzemanja ogljikovega dioksida neposredno iz ozračja, na temelju raziskovanja, potrebnega zanjo in za doktorata, ki sta sledila, pa sta leta 2009 ustanovila podjetje Climeworks.

Projekt pridobivanja ogljikovega dioksida iz zraka je sad plodnega prijateljstva med Christophom Gebaldom in Janom Wurzbacherjem. Foto: Climeworks

Pri švicarskem zagonskem podjetju niso edini, ki poskušajo z novimi tehnologijami pomagati pri spopadanju s podnebnimi spremembami, podobne cilje imajo pri kanadskem podjetju Carbon Engineering ter ameriškem Global Thermostat, in nekatera od teh prizadevanj podpirajo takšna poslovna imena kot Bill Gates iz Microsofta in Edgar Bronfman Jr., prej iz Warner Music Group. Svoje zasebne investitorje ima tudi Climeworks, saj mnoge bogate in manj bogate zemljane skrbi zdravje našega planeta in bi radi prispevali svoj delež, da bi se to izboljšalo. »Izziv je dovolj velik za vse,« razlaga Valentin Gutknecht, vodja oddelka za trženje in komunikacije. »Podjetja, ki so nastajala sočasno z nami, so večinoma na trgu še zdaj, a se je Climeworks prvi lotil komercialnega projekta pridobivanja CO2 iz zraka.« Za vsako tono ogljikovega dioksida, ki ga potrebujejo rastlinjaki, na klasičen način samo s procesom pridobivanja in logistiko ustvarijo še eno, pojasnjuje, v rastlinjaku Gebrüder Meier pa potrebni ogljikov dioksid dobivajo iz Climeworksovih filtrov in s tem tudi sami skrbijo za čistejše ozračje.

Islandski projekt

V Hinwilu zapirajo krog emisij CO2, pojasnjuje Gutknecht: iz zraka pridobljeni ogljikov dioksid pomaga pri zorenju zelenjave, z njeno pripravo in uživanjem se plin znova sprošča v zrak, od koder ga potem spet pridobivajo. Oktobra so pri Climeworksu odprli tudi obrat na Islandiji, kjer v sodelovanju z geotermalno elektrarno ustvarjajo negativne emisije CO2. Namesto uporabe v rastlinjakih ali pri proizvodnji gaziranih pijač v tej elektrarni 25 kilometrov jugovzhodno od Reykjavika skupaj s partnerji mešajo plin z vodo in ga vbrizgavajo pod Zemljino površje. Geotermalne elektrarne so energetsko zelo učinkovite, a vseeno oddajajo nekaj ogljikovega dioksida, in tega zdaj na Islandiji pri Climeworksu skupaj s partnerji zajemajo in shranjujejo v kamenje. »Islandske skale so zelo bazaltne, zato vežejo ogljikov dioksid in ga za stalno odstranijo iz ozračja.«

Odide v sosednjo sobo in se vrne s črnim kamnom, ki je na prvi pogled čisto običajen, a ni, saj vsebuje okameneli ogljikov dioksid. Postopek traja dve leti. »Veliko emisij lahko zmanjšamo in jih tudi že zmanjšujemo: uporabljamo vozila na električni pogon, bolje izoliramo zgradbe, uporabljamo elektriko iz obnovljivih virov, še vedno pa nimamo letal na električni pogon. Za proizvodnjo emisij, ki jih še ne znamo odpraviti, je lahko dobra rešitev investiranje v negativne emisije.« Petdeset ton na leto, kolikor jih zdaj ponujajo na Islandiji, ni veliko, vendar gre za prvo ujetje toplogrednega plina za milijone let. »Te naprave imamo za zdaj le na Islandiji, a se CO2, kot rečeno, zelo hitro širi po vsem ozračju, in če bi rado slovensko podjetje prispevalo k zmanjšanju emisij, lahko to zanj naredimo na Islandiji,« pojasnjuje Gutknecht. »Ni tako pomembno, kje ga zajemamo, pomembno je skupno ravnovesje v ozračju.«

To je tudi odgovor na vprašanje, zakaj je naprave za zajemanje ogljikovega dioksida iz zraka primerno postaviti v švicarskem ali kakšnem drugem podeželskem okolju, četudi jih ne bi uporabljali za bližnji rastlinjak. Zaradi hitrega širjenja CO2 po ozračju onesnaževanje z njim prizadeva tudi tiste, ki ne živijo v močno onesnaženih krajih.

Načrti za prihodnost

Ustanovitelja Christoph Gebald in Jan Wurzbacher sta svoje raziskovanje začela v okviru doktorskega programa Alda Steinfelda, profesorja z EHT, katerega vizija je pridobivanje ogljikovega dioksida iz zraka s pomočjo sončne energije ter njegovo spreminjanje v različna goriva, kot sta umetni dizel in umetno gorivo za letala. Ta proces z ogljikovim dioksidom, pridobljenim s Climeworksovimi napravami, zdaj raziskujejo v več pilotnih projektih.

»S pomočjo elektrike iz obnovljivih virov se voda cepi na vodik in kisik, takšen vodik, združen s CO2, pa je mogoče spreminjati v umetna goriva,« pojasnjuje predstavnik švicarskega podjetja za nove podnebne tehnologije. Climeworks sodeluje pri projektih v več evropskih državah, v Nemčiji na primer z avtomobilskim podjetjem Audi. »Pri Audiju ne računajo le na električna vozila, zavedajo se, da bodo v prihodnosti za doseganje ogljične nevtralnosti pomembna tudi sintetična goriva,« razlaga. Industrija nafte in plina je zdaj nakopičena v državah, ki premorejo fosilna goriva, sintetična pa bo mogoče pridobivati povsod, kjer so zrak, voda in električna energija. »In uporabna bodo takoj. Lahko boste še naprej uporabljali svoj avto, nobenih motorjev ne bo treba zamenjevati, s temi gorivi bo mogoče napolniti rezervoar na istih bencinskih črpalkah, ki jih obiskujete že zdaj.«

Iz zraka pridobljeni ogljikov dioksid pomaga pri zorenju zelenjave, z njeno pripravo in uživanjem pa se plin znova sprošča v zrak, od koder ga potem spet pridobivajo. Foto: Climeworks

In kdaj bodo te tehnologije dovolj razširjene, da bodo dejansko vplivale na zmanjšanje škodljivih plinov v ozračju? »Naš cilj je zajeti odstotek svetovnih izpustov CO2 do leta 2025, kar pomeni 300 milijonov ton iz zraka odvzetega ogljikovega dioksida,« pove Gutknecht. »To bo res komaj odstotek vseh emisij, a bo za eno samo podjetje pomemben prispevek. Morda bomo cilj dosegli šele leta 2030, vendar imamo za prihodnja leta precej jasen načrt, kako zmanjšati stroške naših tehnologij.« Če bo mednarodna skupnost izpolnjevala zaveze pariškega podnebnega sporazuma, se bo cena ogljika v prihodnosti občutno zvišala, je prepričan, »ni druge poti za dosego podnebnih ciljev«. S tem bi njihove tehnologije postale bolj konkurenčne in z mehanizmi za preprodajanje bi lahko financirali obsežne projekte odstranitve CO2 iz ozračja.

Razvoj sintetičnih goriv

Nedavna podnebna konferenca v Bonnu je bila že tretja, na kateri je sodeloval tudi Climeworks, in Gutknecht navaja, da se je zanimanje za njihove tehnologije močno povečalo v primerjavi s prejšnjimi konferencami, prav tako zanimanje javnosti. Zaslužek, ki ga ustvarijo v Hinwilu in na Islandiji, ne pokriva stroškov delovanja podjetja, še vedno se morajo naslanjati predvsem na zunanje investitorje, a so svoje islandske kapacitete za odstranjevanje ogljikovega dioksida iz zraka prodali v enem samem popoldnevu, poroča züriški sogovornik. Nakupili so jih večinoma posamezniki, podjetja in ustanove, ki se zavedajo škode za ozračje in bi radi pri svojem delovanju dosegli ogljično nevtralnost. »Ta podjetja ali posamezniki se poskušajo odlikovati pred tekmeci ter pridobiti nadarjene sodelavce z ugledom družbe, ki razmišlja vnaprej. Smo edini, ki jim lahko pomagamo, da stopijo korak dlje. Doslej so lahko svoje izpuste poravnavali predvsem z zasajanjem dreves, zdaj lahko pomagajo z odstranjevanjem CO2 iz zraka.«

Na Islandiji že načrtujejo naslednji obrat z zmogljivostjo stalnega odstranjevanja 3000 ton ogljikovega dioksida na leto, zgradili naj bi ga v prihodnjih dveh letih, na Norveškem pa je podjetje Nordic Blue Crude začelo zbirati sredstva za projekt komercialnega pridobivanja sintetičnih goriv s Climeworksovimi napravami. Toda kljub širokopoteznosti je vse to le »košček okoljevarstvene torte«, ali bolje rečeno, njen začetek. »Če hočemo v drugi polovici stoletja doseči cilj, da se ozračje ne bo segrelo za več kot dve stopinji Celzija, bomo morali iz zraka odstraniti več kot deset milijard ton ogljikovega dioksida na leto. Za to bomo morali ustvariti celo paleto novih industrij, ki bodo namenjene le temu, saj smo ga v preteklosti že veliko preveč spuščali v ozračje in ga spuščamo še naprej,« poudarja Gutknecht. »Zato moramo te tehnologije razvijati zdaj, da jih bomo imeli na voljo, ko jih bomo sredi stoletja resnično potrebovali.«

***

Prispevek je bil objavljen v Delovi prilogi D'18.