В Израиле создан агрегат, который поможет затормозить глобальное потепление

CO2 – один из главных парниковых газов, ответственных за климатический кризис. За 200 лет массового сжигания угля, нефти и газа миллиарды моторов и электростанций выбросили в атмосферу огромное количество углекислого газа. Можно ли повернуть этот процесс вспять? Над этой проблемой бьются в наши дни тысячи компаний, НИИ и международных агентств.

Теперь к ее решению присоединилась и израильская компания Carbon Blue, создавшая лабораторию в кибуце Мааган-Михаэль. На минувшей неделе она добилась серьезного успеха. Фонд Frontier, учрежденный такими гигантами, как Google, Facebook, Spotify, для борьбы за очищение воздуха, включил израильскую компанию в свой портфель инвестиций.

Сейчас Carbon Blue предстоит доказать, что скромный аппарат, стоящий у стены лаборатории в кибуце Мааган-Михаэль, может превратиться в гигантское предприятие по очистке атмосферы.

«Мне было очевидно, что облик всего мира будет формироваться под влиянием климатического кризиса, – говорит основатель компании доктор Дан Двири. – Я стал задаваться вопросом: где мое место во всем этом? Сейчас много внимания уделяется исследованиям в области энергии, использования водорода для ее производства и т. д. Но мы сконцентрировались на возможности откачки из атмосферы CO2. Это – корень всей проблемы. Если нам удастся «поймать» углекислый газ и сделать это достаточно эффективно, темп глобального потепления замедлится».

Последнее лето побило все рекорды с точки зрения жары, пожаров и наводнений. Но агрегат, построенный в кибуце Мааган-Михаэль, вселяет некоторую надежду.

Он выглядит так: несколько толстых прозрачных трубок, фильтры и разные приборы с водой и какими-то растворами. Все это подключено к электрическому щитку, на котором также установлена цифровая аппаратура. Достаточно нажать на кнопку, и агрегат приходит в действие. Бегущая по трубкам вода попадает в большой прозрачный фильтр, в котором находится что-то, напоминающее крупный песок. Спустя минуту в одной из трубок начинают образовываться пузырьки, которые быстро поднимаются к водной поверхности.

Накапливающийся таким образом газ по другой трубке поступает в надувные шары вроде тех, что обычно используют физиотерапевты. Это и есть углекислый газ – один из главных виновников парникового эффекта.

Если увеличить агрегат и воспроизвести его в тысячах экземпляров, из атмосферы можно откачать миллиарды тонн углекислого газа – и таким образом предотвратить глобальную катастрофу.

Это простая математика: человечество выбрасывает в атмосферу примерно 40 миллиардов тонн углекислого газа в год. По мнению ученых, для того чтобы предотвратить катастрофическое потепление, этот выброс к 2050 году необходимо обнулить.

Переход на возобновляемую энергию, водородное топливо и электрический транспорт могут резко сократить количество парниковых газов в атмосфере. Но, по оценкам ученых, и к 2050 году не удастся полностью решить эту проблему в области авиационного транспорта и тяжелой промышленности.

Международное сообщество согласно также с тем, что страны Глобального Юга получат квоту на выброс углекислого раза после того, как Запад обнулит его. Поэтому и после 2050 года будет нужно как-то откачивать углекислый газ из атмосферы Земли.

По общепринятой оценке, ежегодно необходимо отфильтровывать из атмосферы около 10 миллиардов тонн углекислого газа. Проблема заключается в том, что человечество не знает, как делать это в подобных масштабах.

Сегодня крупнейший в мире агрегат способен откачивать 4000 тонн в год – это менее промилле требуемого количества. Для сравнения: агрегат, находящийся в Мааган-Михаэль, в режиме непрерывной работы способен отфильтровывать из атмосферы 10 тысяч тонн углерода в год.

Выращивать водоросли, восстанавливать болота

Существует два основных подхода к проблеме откачки углекислого газа. Один из них предусматривает использование естественных средств, таких как посадка деревьев, восстановление болот и вечнозеленых лиственных лесов, поглощающих большое количество CO2.

У этого подхода есть много достоинств, но есть и два крупных недостатка. Во-первых, менять существующий экологический баланс может быть опасно. Никто не может сказать, как, например, повлияют на жизнь океана удобрения, призванные ускорить размножение водорослей.

Во-вторых, сами климатические изменения превращают экологические системы в резервуары углекислого газа, которые могут начать возвращать его в атмосферу. Так, возникающие из-за жары лесные пожары могут привести к повышенному выбросу CO2.

Второй подход заключается в использовании искусственных средств для откачки углерода из атмосферы. В этой ситуации шансов на его обратный выброс практически нет.

Carbon Blue, как и некоторые другие компании, придерживается второго подхода. Но вместо того, чтобы откачивать углерод из воздуха, где его концентрация относительно невелика (420 частей на 1 миллион), она предлагает откачивать углерод из моря, где его концентрация выше в 140 раз.

(Океан – важнейший «союзник» человечества в борьбе с изменениями климата. Он поглощает 25% всех выбросов углекислого газа на Земле и вырабатывает 50% необходимого нам кислорода. Но увеличение выбросов парниковых газов повлияло на состояние океана, вызвав потепление и окисление морской воды. Это вредит биоразнообразию и снижает способность океана поглощать углекислый газ. - «Детали»).

«Для того чтобы снизить содержание углекислого газа в воде, проще всего выращивать водоросли, – объясняет доктор Двири. – Очень многие компании так и поступают, это легкий и дешевый путь. Проблема заключается в том, что неизвестно, не происходит ли обратный выброс углекислого газа. Кроме того, не исключено, что новые водоросли отнимают питательные вещества у уже существующих и размножаются за их счет».

«Второй метод заключается в изменении химического состава воды. Третий – в извлечении из воды кислоты, – продолжает доктор Двири, – но непонятно, что с этой кислотой делать дальше. Мы предлагаем ничего не добавлять в воду и ничего из нее не извлекать. Мы полностью повторяем естественный процесс, только делаем это в ускоренном темпе. То, что природа делает за тысячи лет, мы делаем за одну минуту».

Агрегат компании Carbon Blue состоит из «реактора», ускоряющего химические процессы. Он извлекает из воды содержащийся в ней растворенный мел. В другом «реакторе» мел разогревается и выделяет углекислый газ. После этого в очищенном состоянии – в виде оксида кальция – он возвращается в воду. Таким образом, путем относительно небольшой затраты энергии мы получаем воду, очищенную от углекислого газа. По словам представителей Carbon Blue, в этом и есть их главное преимущество перед конкурентами. Они не изменяют химический состав воды, за исключением извлечения из нее углекислого газа.

Пока что созданный компанией агрегат работает в испытательном режиме. Он очищает воду в опреснительной установке, работающей в кибуце Мааган-Михаэль.

В ближайшем году Carbon Blue планирует запустить агрегат, способный откачивать из воды 40 тонн углерода ежегодно. В разработке находится агрегат, способный откачивать 1000 тонн. Но это только начало. В планах компании – установка агрегатов на всех опреснительных установках, плотинах, гидроэлектростанциях, очистных коллекторах, нефтяных и газовых месторождениях.

Откачка углерода из воды имеет дополнительное преимущество. Если производить ее в достаточно крупных масштабах, можно снизить кислотность воды в этом районе моря. В Carbon Blue утверждают, что их устройства, в частности, помогут защитить от окисления коралловые рифы.

В любом случае откачка углерода из атмосферы не отменяет необходимости сокращать выбросы углекислого газа. И нерешенным остается вопрос, куда потом девать отфильтрованный из воздуха или воды углерод.

Пока Carbon Blue подписала договор с пивоваренным заводом, которому нужно для производственного процесса некоторое количество CO2. Но когда углекислый газ будут откачивать из воды и воздуха тысячами тонн, понадобятся новые решения.

Сейчас ученые рекомендуют закачивать углерод на большую глубину в скалистой местности, откуда его утечка практически невозможна. Помимо этого, углерод можно использовать для производства бетона и пластика и заменить им нефтепродукты.

Священный Грааль

Если встать около агрегата в кибуце Мааган-Михаэль, можно увидеть далеко в море буровую платформу на газовом месторождении Левиафан.

«Это наш Священный Грааль, – говорит Двири. – Мы хотим, чтобы через 20 лет на месте буровой стоял наш агрегат и мы бы откачивали ежегодно миллион тонн углерода. В Мексиканском заливе около 3 тысяч заброшенных скважин, где можно смонтировать такие установки. Там мы могли бы добиться окончательного перелома».

«Я получил образование в области морской биологии, – рассказывает Адам Эцион, один из руководителей компании. – В какой-то момент мне показалось, что эта отрасль окончательно исчезает, и я бросил заниматься ею. Но сейчас я чувствую, что мы еще можем побороться».

Нир Хасон (ניר חסון), Haaretz