에 따르면 IEA, 현재 전 세계적으로 18개의 직접 공기 포집 공장이 운영되고 있습니다. 그들은 유럽, 캐나다 또는 미국에 위치하고 있으며 대부분은 상업적 목적으로 CO2를 사용하고 일부는 영원히 보관합니다. 직접 공기 포획(DAC)은 논란의 여지가 있는 기술로 반대론자들은 높은 비용과 에너지 사용량을 언급하고 있습니다. 사실, 대기 중 CO2의 양을 단일 DAC 공장(또는 그 중 다수)이 포집할 수 있는 양과 관련하여 비용을 감당할 수 있다고 생각할 때 시도하는 것조차 약간 어리석은 것처럼 보입니다.
그러나 행성이 화염에 휩싸이는 것을 막을 수 있는 다른 훌륭한 옵션이 없기 때문에 둘 다 기후 변화에 관한 정부 간 패널 그리고 국제 에너지기구 아직 DAC를 폐기해서는 안 되며, 오히려 비용을 절감하고 효율성을 높일 수 있는 방법을 찾아야 합니다. Lehigh University와 Tianjin University의 팀은 현재 사용 중인 탄소보다 XNUMX배 더 많은 탄소를 포집할 수 있는 물질을 개발하여 그러한 돌파구를 마련했습니다.
에 설명 오늘 발표된 논문 in 과학의 발전, 이 물질은 재정적 및 실질적인 장애물을 제거함으로써 DAC를 훨씬 더 실행 가능한 기술로 만들 수 있다고 팀은 말합니다.
현재 운영 중이거나 건설 중인 많은 탄소 포집 플랜트(아이슬란드의 오카 과 매머드 그리고 와이오밍 프로젝트 바이슨) 견고한 DAC 기술 사용: 팬 블록이 CO2와 화학적으로 결합하는 흡착제 필터를 통해 공기를 밀어냅니다. 필터를 가열하고 진공 상태에 두어 CO2를 방출한 다음 매우 높은 압력으로 압축해야 합니다.
이 마지막 단계는 탄소 포집의 에너지 사용과 비용을 매우 높게 만드는 것입니다. 지구 대기의 CO2는 매우 희석되어 있습니다. 논문 저자에 따르면 평균 농도는 약 400ppm입니다. 즉, 소량의 CO2만 포집하려면 흡착제 필터를 통해 많은 양의 공기를 불어넣어야 합니다. 포집된 CO2를 분리하는 데("탈착" 프로세스라고 함) 너무 많은 에너지가 필요하기 때문에 우리는 가능한 한 많은 CO2가 포집되기를 원합니다.
Lehigh-Tianjin 팀은 소위 하이브리드 흡착제를 만들었습니다. 그들은 염화구리 용액에 담근 합성 수지로 시작했습니다. 구리는 CO2를 수지에 결합시키는 반응의 촉매 역할을 하여 반응을 더 빠르게 하고 에너지를 덜 사용하게 합니다. 기계적으로 강하고 화학적으로 안정적인 것 외에도 흡착제는 섭씨 90도 미만의 온도에서 해수를 포함한 염 용액을 사용하여 재생될 수 있습니다.
팀은 5.1kg의 재료가 2mol의 CO1.0를 흡수할 수 있다고 보고했습니다. 이에 비해 현재 DAC에 사용되는 대부분의 고체 흡수제는 흡수 용량이 킬로그램당 1.5~15몰입니다. 포집 주기 사이에 해수를 사용하여 포집 기둥을 재생했으며, 물질이 포집할 수 있는 CO2 양의 눈에 띄는 감소 없이 주기를 XNUMX회 반복했습니다.
화학 반응의 주요 부산물은 탄산으로, 팀은 탄산이 베이킹 소다로 쉽게 중화되어 바다에 침전될 수 있다고 지적했습니다. "사용된 재생제는 바다로 안전하게 반환될 수 있으며 포획된 CO2에 대한 무한한 흡수원입니다."라고 그들은 썼습니다. "이러한 격리 기술은 딥웰 주입 전에 CO2를 가압하고 액화하는 데 필요한 에너지도 제거할 것입니다." 이 방법은 지질학적 저장(즉, 지하에 CO2를 주입하여 암석으로 바꾸는 것)이 불가능한 바다에 가까운 위치에서 가장 적합합니다.
새로 생성된 이 물질을 대규모 탄소 포집 작업에 사용하면 게임 체인저가 될 수 있습니다. 흡착제 제조 공정이 저렴하고 확장 가능할 뿐만 아니라 더 많은 CO2를 포집할 수 있습니다. 과 적은 에너지가 필요합니다.
그러나 이 모든 것이 직접 공기 포집을 가치 있게 만들고 대기 중 CO2에 진정으로 흠집을 내기에 충분할까요? 단언컨대 아마 아닐 것이다. 바로 지금 세계의 DAC 시설 일괄 캡처 0.01백만 톤의 CO2. IEA의 2022년 신고 기술 추정에 따르면 기후 변화의 최악의 영향을 피하기 위해 85년까지 2030만 톤을 포획해야 합니다.
어떤 방식으로 수학을 하든 그것은 어려운 일처럼 보입니다. 단위당 CO2를 3,000배 흡수하는 물질이 아니라 XNUMX배 흡수하는 물질이 필요합니다. 그러나 우리가 역사를 통해 목격한 것처럼 대부분의 과학적 진보는 한 번에 모두가 아니라 점진적으로 발생합니다. 직접 공기 포집이 진정한 해결책이 되는 지점에 도달하려면 이와 같은 단계를 더 거쳐야 합니다.
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- 출처: https://singularityhub.com/2023/03/08/this-new-material-absorbs-three-times-more-co2-than-current-carbon-capture-tech/
