Augusta, Sicilija: Otkrivanje prvog postrojenja koje hvata CO2 u moru
Nastao iz tvrtke proizvedene u Italiji, to je prvo industrijsko postrojenje na svijetu koje je sposobno skladištiti ugljični dioksid u slanoj vodi i u isto vrijeme spriječiti zakiseljavanje mora.
Evo kako radi tvornica Limenet
U Augusti , gradu na istočnoj Siciliji s preko 30 tisuća stanovnika, prvo postrojenje je izgrađeno s ambicijom skladištenja CO2 pomoću morske vode : to jest, eliminacije iz atmosfere i zadržavanja tisućama
godina. Nadalje, morsku vodu čini alkalnijom i stoga otpornijom na zakiseljavanje . To nije mali problem: zakiseljavanje mora i oceana jedna je od najznačajnijih prijetnji izazvanih globalnim zagrijavanjem . Zbog toga Limenetov prijedlog zvuči doista zanimljivo s više točaka gledišta. Tim tvrtke trenutno se sastoji od 16 ljudi uključujući istraživače, inženjere i voditelje projekata: tvrtka je prikupila 5 milijuna eura u drugom krugu ulaganja , nakon prvog kruga od 2 milijuna. Cilj je demonstrirati uklanjanje 200 kilograma CO2 na sat kroz svoje postrojenje .
Čini se da u luci Augusta nema dovoljno svijesti o revolucionarnom značaju ove inovacije, ali svi poznaju dva mladića koji ovdje rade svaki dan u maloj tvornici na jednom od dokova. Mattia i Federico predstavnici su Limeneta, talijanskog startupa koji je razvio ovu inovaciju, u ovom kutu Italije tako daleko od sjedišta tvrtke. Limenetova priča započela je u Leccu , odakle dolazi osnivač Stefano Cappello i gdje rade zaposlenici tvrtke. Gotovo na suprotnoj strani čizme, u Augusti, sunce prži čak i krajem listopada : u jednom od ovih sunčanih dana, još pogodnih čak i za kupanje u moru, Moveo je otišao otkriti biljku Limenet.
Kako otopiti CO2 u morskoj vodi
Hvatanje viška CO2 pomoću kemijske metode zapravo je jedno od takozvanih ” prirodnih rješenja “, rješenje koje je priroda koristila milijunima godina . Ono što Limenet tehnologija treba vrlo je jednostavno: morska voda, obnovljiva energija i kalcijev karbonat. Riječ je o skladišnom rješenju bez presedana na industrijskoj razini, s obzirom da, kako je objasnio prof. Stefano Caserini , znanstveni savjetnik Limeneta, « alkalizacija je eksplodirala u zadnjih 5 godina. U ovom trenutku mi smo apsolutni pioniri u izgradnji offshore skladišta: nitko drugi na svijetu nije napravio nešto slično .
«Naš prvi cilj je hvatanje i skladištenje CO2, sada se fokusiramo na ovu drugu fazu: sve počinje od prirodnog procesa, procesa ispiranja vapnenačkih stijena . Zamislimo se na primjer kada kiša uzrokuje ispiranje stijena, koje zatim zajedno s vodom dospijevaju u mora i oceane gdje te vapnenačke stijene, zahvaljujući svojoj fizičkoj prirodi, daju morskoj vodi potencijal za hvatanje ugljičnog dioksida. Uvijek postoji neka vrsta ravnoteže između koncentracije CO2 u moru i u zraku, pa dodavanjem vapnenačkih stijena poboljšava se apsorpcija CO2 od strane mora i oceana.”
Naš proces se temelji na 3 vrste sirovina: morska voda , zbog koje smo ovdje u luci, zatim kalcijev hidroksid i onda CO2 koji želimo pohraniti. Pomiješat ćemo morsku vodu s CO2 i tako stvoriti kiselu otopinu , zapravo CO2 je molekula koja stvara zakiseljavanje.
Iz kisele otopine dolazi dodatak kalcijevog hidroksida: i tako vraćamo ispravne parametre za ponovno uvođenje CO2 u more na potpuno drugačiji način, to jest, u ionima bikarbonata . U našem slučaju, korištenjem kalcijevog hidroksida oni će postati ioni kalcijevog bikarbonata: ” ioni bikarbonata ” se mogu činiti kao opasan izraz, ali to je jedna od komponenti prisutnih , na primjer, u mineralnoj vodi koju konzumiramo svaki dan .
Odabir iona kalcija napravljen je jer omogućuje jednoj molekuli kalcijevog hidroksida da uhvati dvije molekule CO2. « Trenutno kupujemo ugljični dioksid : nakon što ga prikupimo, dostavljamo ga i mi ga idemo skladištiti. CO2 je biogen , što znači da dolazi iz prirodnih izvora . Zapravo, ugljični dioksid stiže u postrojenje u spremniku za tekući CO2 koji će rasplinjač zatim učiniti korisnim za miješanje s morskom vodom i vapnom.
Rasplinjač koji pretvara CO2 iz plinovitog u tekućinu u postrojenju u Augusti
Suprotstavljanje zakiseljavanju oceana
Najveće naslage CO2 na Zemlji zapravo su velika vodena tijela na našem planetu: mora i oceani . Preko slane vode, ova gigantska prostranstva vode asimiliraju ugljični dioksid i neutraliziraju njegovu kiselost djelovanjem karbonatnih stijena. Suvremeni problem je da je današnja ekstremna difuzija ugljičnog dioksida koji proizvodi čovjek preopteretila mora i oceane: stoga se mora progresivno zakiseljavaju. Egzistencijalna prijetnja životu pod vodom i životu na Zemlji.
U stvari, morska voda inače je otporna na procese zakiseljavanja zahvaljujući svojim specifičnim svojstvima, ali značajno povećanje CO2 u atmosferi stavilo je ovu sposobnost pod stres. Naši bikarbonati umjesto toga vraćaju dio lužnatosti vodi, vraćajući ovu moć puferiranja da se odupre pritisku CO2 . ” Ukratko, u procesu vraćanja vode u more, potonje ima viši pH nego kad je ušlo i to pomaže u suzbijanju zakiseljavanja mora.
Voda se vratila u more nakon procesa transformacije Limeneta .
Postrojenje Limenet izvlači vodu iz mora i vraća je: kako bi se osiguralo da konačni spoj nije pretjeran, komponente kalcijevog karbonata i CO2 moraju biti uravnotežene u odnosu na izvađenu vodu . « Razmislimo o šalici kave: možete dodati od 1 do 10 čajnih žličica, iznad određene količine šećera ovaj se više ne bi mogao razrijediti » , objašnjava Federico. « Moramo osigurati da CO2 u moru bude pohranjen, da ostane zarobljen mnogo tisuća godina u obliku kalcijevih bikarbonata . Na primjer, želimo izbjeći otplinjavanje vode, što bi uzrokovalo višak CO2 u moru . Znanstvena zajednica se slaže da ioni bikarbonata traju između 10.000 i 100.000 godina . Kako bi se osiguralo da se to dogodi, Limenet posebno prati parametar prisutnosti omega aragonit kalcita , koji pomaže u razumijevanju razine zasićenosti vode kalcijevim bikarbonatima. Na kraju, apsolutno je važno pratiti učinak koji ova otopina vode vraćene u more može imati na morsku faunu i floru . S biološke točke gledišta, Limenet je razmatrao dva ciljna organizma koji su u osnovi morskog hranidbenog lanca: plankton i bentoske organizme , tj. sve one koji žive na dnu oceana ili usidreni na potpornu strukturu.
„ Prvi rezultati su vrlo ohrabrujući, odnosno vidjeli smo obogaćivanje morskog života . Sigurno zato što ograničavamo zakiseljavanje, ali i zato što ovim vapnenačkim organizmima koji nastanjuju more dajemo blagostanje i sirovinu za izgradnju školjki ili egzoskeleta »
Kako radi tvornica Limenet
«Prije svega, postrojenje izvlači morsku vodu koju crpi potopna pumpa. Voda se dovodi u glavni krug gdje se susreće sa senzorom protoka koji služi za mjerenje njezinog protoka .
Zatim se sakupljena voda ubacuje kroz drugu pumpu u sekundarni krug : u njemu postoje dva senzora, jedan za zamućenost i jedan za pH. Oni se koriste za usporedbu ova dva parametra između početka i kraja procesa. U ovoj točki, CO2 se dodaje preko manjeg statičkog miksera : ovo služi za olakšavanje reakcije između CO2 i vode. Na kraju, voda se vraća u glavni krug gdje veća miješalica dovršava miješanje između vode i CO2. « Iz ove miješalice prelazimo u prvi od dva reaktora, gdje se odvija reakcija. U reaktorima se hidroksid uvodi putem onoga što nazivamo “kalcijevim mlijekom” koje reagira s vodom pomiješanom s CO2 . Mogli bismo procijeniti da ukupna reakcija traje otprilike minutu .”
Iz dva reaktora zatim dolazi do izlaza i ispuštanja vode: u ovoj fazi provjeravaju se zamućenost i pH kako bi se potvrdilo da su jednaki ili bolji s višim pH kako bi se olakšala alkalizacija vode.
Na kraju, fleksibilna cijev ispušta prvobitno pročišćenu vodu u novu točku na doku . Vrijedno je podsjetiti da se cijeli proizvodni proces ovog postrojenja pokreće obnovljivom energijom . Jasno je da se moraju pratiti mnogi parametri utjecaja, kao što je učinak koji obogaćena voda ima na život u moru ili na kvalitetu morske vode na mjestu gdje se ispušta, također na temelju utjecaja specifičnih morskih struja. Ili procijenite kapacitet hvatanja u odnosu na kapacitet skladištenja CO2.
Iz tog razloga postrojenje je u eksperimentalnoj fazi: cilj je doseći stupanj TRL9 , odnosno strukturu sposobnu za stvaranje industrijskih aplikacija. Primjerice, ponuditi mogućnost kompenzacije na tržištu CO2 kredita kroz proizvodnju kalcijevih bikarbonata koji se izlijevaju u more. Limenetovo postrojenje Augusta, prvo takve vrste, ima kapacitet prerade od 800 tona ugljičnog dioksida godišnje . U svijetu je do sada uklonjeno približno 10 tisuća tona CO2, no bit će potrebno doseći 10 milijardi tona CO2 do 2050. godine kako bi se postigli ciljevi postavljeni Pariškim sporazumom . Potrebne su nam sve moguće tehnologije i najučinkovitija rješenja s najmanjim utjecajem na okoliš: čini se da prijedlog startupa Lecco može biti koristan za tu svrhu. Dan u Augusti se bliži kraju, Mattia i Federico vraćaju se u rezidenciju gdje su ostali na tuširanju i brzoj večeri.
Gianluca Schinai izvor
HOP -portal na Telegramu
