Eltemetett gázok
Megkezdte működését Izlandon a világ legnagyobb olyan üzeme, amelyet arra terveztek, hogy a levegőből elnyelje a szén-dioxidot, és elraktározza a föld alatt. Még rendkívül drága technológiáról van szó, de hosszú távon ez is lehet megoldás a globális felmelegedés problémájára. Szakértő segítségével azt is körbejártuk, milyen további fejlesztések zajlanak még a szén-dioxid megkötésére.
Hiába csökkent a szén-dioxid-kibocsátás 2020-ban a világjárvány miatt, a Nemzetközi Energiaügynökség előrejelzése szerint a most kezdődő fogyasztásélénkülés a valaha jegyzett második legnagyobb kibocsátásnövekedést fogja produkálni 2021-ben. A klímaegyezmények, a csökkentési vállalások még akkor sem hoznak elégséges megoldást, ha teljesülnek, hiszen a globális felmelegedés már zajlik: nemcsak az évről évre légkörbe kerülő üvegházhatású gázok mennyiségét kell visszafognunk, de az ott felhalmozódott többlettel is muszáj kezdeni valamit. Biztató, hogy mára számos, ezzel kapcsolatos tudományos fejlesztés fordult a célegyenesbe.
Korlátozott gáznyelők
– Két fő módja van a szén-dioxid légkörből való kivonásának – mutat rá dr. Toldi Ottó, a Klímapolitikai Intézet kutatásvezetője. – Az egyiket a természet találta ki, a fotoszintetizáló növények, illetve a tengeri algatelepek kötik meg, továbbá elnyelik az óceánok is. Ez utóbbi folyamat azonban a kibocsátás növekedésével savanyítja a vizet, ami súlyos hatással van a tengeri élővilágra.
A szakértő szerint a másik mód a szén-dioxid mesterséges megkötése. Különböző, már ma is létező CCS, azaz carbon capturing (szén-dioxid-befogó) technológiák használatával leválasztható az ipari létesítmények, erőművek kibocsátásából a szén-dioxid, amelyet erre alkalmas földalatti geológiai képződménybe préselve lehet tárolni, de akár újra is hasznosítani.
Létezik már olyan módszer is, amellyel a légkörből közvetlenül is ki lehet vonni az ártalmas gázt, ez a direct air capture. Ezek egyelőre igen költségesek, mindenesetre olyan techguruk, mint Elon Musk és Bill Gates egymást túllicitálva fektetnek hatalmas pénzeket a fejlesztésekbe.
A szeptember elején nyílt, izlandi Orca nevű üzem a legnagyobb ilyen a világon, teljes kapacitással évente négyezer tonna szén-dioxidot tud megkötni. Építése 10-15 millió dollárba került, két cég együttműködésével, az egyik a gáz befogására, a másik a tárolására specializálódott. Az üzemben propellerekkel vezetik a levegőt nyolc hatalmas fémtartályba, ott leválasztják a szén-dioxidot, ami a tárolók felszínén tapad meg. Ha az egységek kezdenek telítődni, lezárják őket, és a hőmérséklet 80-100 Celsius-fok közé emelésével elvezetik a gázt. Ezután feloldják vízben, és a mélyben található bazaltkőzetek közé temetik, ahol körülbelül két év alatt karbonátásványokká kristályosodnak. A rendszert megújuló geotermikus energia működteti, így kibocsátási rátája tíz százalék alatti: vagyis 100 tonna leválasztott szén-dioxidból 90-et tárol el, és csak tíz kerül vissza a légkörbe.
Jelenleg ezzel együtt már 16 elnyelőüzem működik világszerte, amelyek így 13 ezer tonna szén-dioxidot fognak be évente. Összehasonlításképpen: csak Budapest kibocsátása évi hatmillió tonna, globálisan a tavalyi összmennyiség 31,5 milliárd tonna volt. Logikus, hogy a folyamathoz energia kell, az pedig csak megújuló lehet, tehát a technológia nem tudja kiváltani a kibocsátáscsökkentési célokat, csak kiegészítő eszközként működhet, nem vagyunk képesek vele ellensúlyozni sem az éppen aktuális kibocsátást. Ezenfelül költségesebb is, mint megújuló energiákkal kiváltani a fosszilis termelést: például Magyarország legnagyobb, 20,6 megawatt beépített kapacitású napelemparkja Pakson éves szinten 22 ezer tonna szén-dioxid-kibocsátását spórolja meg. Telepítésének költsége 9 milliárd forint volt 2019-ben, ez arányosan fele-harmada az izlandi üzem létesítésének.
Mesterséges fotoszintézis
Létezik mesterséges fotoszintézis is, amely a növényekben természetes úton zajló folyamatokat igyekszik másolni, azaz a nap energiáját felhasználva állítani elő hasznos anyagokat a szén-dioxidból.
– Az emberkéz alkotta eszközök ma még nem tudnak olyan hatékonyan működni, mint a növények, nem tudunk például magas energiatartalmú cukrokat előállítani, viszont hangyasavat már igen, ami rendkívül hasznos lehet – mondja a szakértő, hozzátéve, hogy egy ilyen eszközt úgy kell elképzelni, mint egy napelempanelt, amelyet stílszerűen gyakran levél alakúra terveznek. Ezek a mesterséges levelek a növényekhez hasonlóan fordulnak a nap felé, ennek segítségével zajlik bennük az a kémiai reakció, amely nagy energiatartalmú és jól tárolható szerves molekulákat hoz létre a szén-dioxidból.
Ennek felhasználása előtt számos perspektíva kínálkozik, alkalmas például üzemanyagcella gyártására, de a szakértő szerint ha sikerül erről a szintről továbblépni és nagyobb energiatartalmú molekulákat előállítani, akár üzemanyag előállítására is. Vagy akár műanyagok gyártására, ennek ugyanis egyik alapanyaga az olefin, amit a leválasztott szén-dioxidból metanolon át lehet előállítani. Tehát a hosszú életidejű (nem egyszer használatos) műanyagok arra is alkalmasak lehetnek, hogy tárolják a szén-dioxidot, ez pedig sokat jelentene, hiszen a műanyagok ma már az élet szinte minden területén jelen vannak.
– Ha a természetet másoljuk, abból rossz nem sülhet ki – véli Toldi Ottó, és bár a piaci alkalmazhatóságtól még távol áll a mesterséges fotoszintézis, a fejlesztések ebbe az irányba mutatnak, a közeljövőben pedig egyre nagyobb hangsúlyt kap a technológia.
Toldi Ottó arra is felhívja a figyelmet, hogy Magyarországon a szén-dioxid leválasztásának, tárolásának és hasznosításának elég jó a tudományos megalapozottsága. Kiváló példa erre Oláh György biokémikus, aki a globális felmelegedés problémájára is megoldást kínáló, nagy érdeklődést kiváltó direkt metanolos tüzelőanyag-cella kidolgozásáért Nobel-díjat is kapott. De nem csak a szellemi bázis terén állunk jól.
– Magyarországon sokáig igen jelentős kőolaj- és földgázkitermelés folyt. Ezek a lelőhelyek mára nagyrészt kimerültek, viszont óriási földgáztároló kapacitást nyújtanak, ami stratégiai előnyt jelent az országnak. Az itt található geológiai formációk a szén-dioxid tárolásához is kiváló adottságokat teremtenek. Még óvatos becslés szerint is mintegy 97 millió tonna szén-dioxidot lehetne lejuttatni a tározókba, és még további 750 millió tonnát a mélyben rejtőző, sós vizes geológiai képződményekbe. Ez azt jelenti, hogy az ország 2019-es, 58,8 millió tonnás kibocsátásának több mint a tizennégyszeresét tudnánk a föld alá préselni – számol a szakértő.
Építs faházat!
Első hallásra talán meglepőnek tűnik, de a bútoripar és a faházak építése is hozzájárul a szén-dioxid megkötéséhez. Ugyanis a fatörzsekben fotoszintézis útján megkötött szén-dioxidot olyan termékekké konvertálja, amelyek még sok évtizeden vagy akár évszázadon keresztül használatban marad.
– Ha kivágják és elégetik a fát, akkor az általa tárolt szén-dioxid is felszabadul, és ez történik akkor is, ha kiöregszik, kidől és természetes úton lebomlik. Ám ha beépítjük egy faházba, amit rendesen karban is tartunk, akkor nagyon hosszú időre kivonhatjuk a forgalomból – mutat rá a szakértő. – Ugyanez igaz minden olyan építőipari megoldásra, amelyek során biomasszát vagy más, szén-dioxid megkötésével előállított alapanyagot alkalmaznak, például biotéglát vagy bioszigetelést.
Mivel az építőiparnak eleve óriási a karbonlábnyoma, nem csoda, hogy a nagy cégek kapva kapnak az olyan lehetőségek után, amivel zöldebb képet mutathatnak magukról; egyre több olyan építkezésről, társasházakról és irodaépületekről is hallani, ahol rétegragasztott fapaneleket használnak. Persze ez csak akkor fenntartható megoldás, ha a felhasznált fa helyére újat ültetnek, vagyis erdőgazdaságból származik.
