Мережа лабораторій "Ескулаб" виконує свої зобов'язання, але конфлікт між власниками поставив під загрозу зриву
Убийца климата меняет имидж
До недавнего времени диоксид углерода категорически считался вредным для экологии побочным результатом работы промышленности, главной причиной глобального потепления и убийцей климата. Более того, в ЕС была принята программа CCS (Carbon capture and storage — улавливание и хранение углерода) по захоронению его под землей. Как оказалось, новые технологии позволяют использовать его в качестве сырья для производства топлива, химического сырья, пластика и т.д.
Алессандра Квадрелли — исследовательница, изучающая в Лионском университете возможные концепции переработки, считает, что наука недооценивает возможности СО2 – у него есть потенциал стать одним из основных сырьевых материалов химической отрасли. Она подсчитала, что благодаря новым технологиям переработки СО2 можно добиться 10%-ного уменьшения объемов парникового газа — а это примерно столько же, сколько благодаря сомнительной технологии CCS собираются захоронить под землей. У убийцы климата резко поменялся имидж. Эксперт по СО2 химического концерна Bayer Мартина Петерс заметила, что переработка диоксида — «горячая тема будущего». Эксперты из американского министерства энергетики не собираются упускать этот шанс. Начиная с 2010 года США инвестировали $106 млн. в изучение свойств диоксида углерода. Немецкое правительство также выделило на это 100 млн. евро. К тренду подключаются такие химические гиганты, как Evonik, Basf и Bayer. А с ними и энергетические компании Siemens, RWE и EnBW.
Цемент и пылесос из СО2
Следствием этой заинтересованности в ближайшие годы станет использование газа при производстве самых различных предметов потребления — от шлепанцев до таблеток. Раньше проекты переработки СО2 упирались в его инертность: без значительных энергозатрат извлечь углерод из газа не получалось. Новые технологии позволили применять его в доселе неслыханных объемах. Благодаря катализаторам ученые научились активизировать СО2, который теперь реагирует с жидкостями или солями. Которые, в свою очередь, используются в производстве пластмассы или различных строительных материалов (см. инфографику «Диоксид как сырье» в журнале №21, стр. 39).
«Эксперты долго не знали ничего об этих процессах», — говорит Джо Джонс из американской технологической компании Skyonic, производящей из диоксида углерода известь и соду для строительной сферы. Это не единственное применение углекислого газа в строительстве: всего из него производится более 26 стройматериалов, включая известковый раствор и цемент. Кстати, именно за свой экологический цемент из СО2 получил множество наград британский стартап Nоvacem. К пионерам отрасли принадлежит и американская компания Novomer из Бостона, ставшая первым в мире массовым производителем пластмасс из диоксида углерода. В компании продолжают исследовать другие возможности для переработки СО2. От пионеров отрасли не отстают китайские и европейские производители химикатов. Так, несколько недель назад BASF из немецкого Людвигсхафена вместе с Siemens презентовала пылесос с черным блестящим корпусом из пластмассы, в состав которой входит СО2. Хотя в нем есть и другие пластмассы, в целом же такой пылесос обладает лучшим экологическим балансом, чем если бы диоксид углерода был похоронен под землей, утверждает менеджер проектов BASF Анна-Катарина Брым. Точные цифры она не озвучила, сказала лишь, что в лаборатории каждую неделю утилизируется до полутонны диоксида углерода и вместе с нефтяным компонентом переплавляется на тонну прозрачного полипропиленкарбоната.
Лучший биопластик
Новинку BASF адресует растущему количеству экосознательных потребителей. Но сначала новый пластик будет испытан в виде распадающейся в природных условиях упаковки. Клиенты смогут иметь трижды чистую совесть: они сберегают исчерпаемые ресурсы (нефть), сокращают количество мусора и способствуют уменьшению парникового эффекта.
До сегодняшнего дня химиндустрия очень зависела от нефти, поэтому данный тренд станет кардинальным изменением в динамике развития отрасли. Чтобы уменьшить зависимость, Bayer сотрудничает с энергетическим концерном RWE в качестве поставщика СО2. С 2015 года начнется промышленный выпуск СО2-пластика. Все это идет на пользу климату. Пластики из СО2 являются долгосрочным хранителем парникового газа, считает химик Вальтер Ляйтнер из RWTH в Аахене. У продуктов долгий срок жизни и они подлежат переработке. Диоксид углерода связан в материале — только если его сжечь на мусороперерабатывающем заводе, то газ улетучится в атмосферу и нанесет вред окружающей среде.
Сейчас Bayer пробует производить муравьиную кислоту на базе СО2. Речь идет о распространенном веществе, которое действует и как средство против обледенения, и служит основой для таблеток от ревматизма или в качестве пропитки для кожаных изделий. Были уже и попытки производить из СО2 топливо. Исследователи прежде всего интересуются метанолом, который, как и этанол, является горючим. Но при его производстве СО2 связывается, и гигатонны парниковых газов исчезают из атмосферы. В японской Осаке уже заложены основы для производства метанола. Химконцерн Mitsui Chemicals с 2009 года производит на фабрике до 100 тонн метанола в год. Пока производство затратнее, чем его традиционное получение из нефти, признают в компании. Ирландская компания Carbon Recycling продвинулась дальше. Используя геотермические источники энергии, в 2011 году она построила фабрику стоимостью 15 млн. евро, которая производит до 4 тыс. тонн метанола в год. Сырьем для нее служит СО2 из выбросов близлежащей ТЭС. Продукция используется в продаваемом в Европе топливе, к которому разрешается добавлять до 3% метанола.
Фотосинтез в лаборатории
СО2-отрасль, которая полагается на возобновляемые источники энергии, несет пользу климату и сберегает полезные ископаемые. Образцом такой работы является сама природа: растения перерабатывают углекислый газ посредством солнечного света в биомассы, углеводород, жиры и белки. Провести фотосинтез в лаборатории — давняя мечта химиков. Сотни ученых по всему миру работают над реализацией этой мечты. BASF и EnBW, например, пытаются трансформировать СО2 с помощью солнечного света в топливо. Стартап Sunfire из Бремена видит перед глазами ту же цель: при электролизе вода разделяется на кислород и водород, который в ходе нескольких реакций синтеза соединяется с СО2 и превращается в бензин, дизель или керосин. Энергию для процесса предоставляют солнечная и ветряные электростанции. А компания Climeworks из Цюриха придумала для технологии Sunfire фильтр, который выуживает необходимый СО2 из атмосферы. Дуэт оценивает стоимость производства топлива на начальном этапе в 1,2-1,5 евро за литр. В следующем году они собираются запустить первый завод.
Выход на рынок «солнечного топлива» обещает стать сенсацией, говорит Алессандра Квадрелли. Тогда было бы все равно, из какой трубы выбрасывается СО2, если в других местах он улавливается искусственными деревьями или листами. Это бы замкнуло круговорот углекислого газа в природе, о котором давно мечтают ученые.
По материалам: Инвестгазета