Ce se poate produce profitabil în loturi mari din dioxid de carbon?

Întrebarea merită răspunsă, deoarece dacă ar exista astfel de produse și materii prime, ar merita să îndepărtați dioxidul de carbon din atmosferă pe o bază pur comercială sau să îl cumpărați în așa fel încât nimeni să nu ajungă acolo.

Gândiți-vă cât de ușor ar fi să se obțină o reducere a emisiilor de CO2 dacă acest gaz cu efect de seră ar fi o materie primă industrială care a promis un profit corect. Marile companii din lume ar vedea dioxidul de carbon ca o sursă de profit și ar concura între ele pentru aprovizionare și, mai ales în aer sau în coșurile industriale, sunt evacuate gazele de ardere. Trebuie forțat mult mai puțin participanții de pe piață să reducă emisiile, deoarece ar face acest lucru în interesul propriei afaceri.

Un studiu rezumat a fost recent publicat în Nature, care se învârte în jurul acestui număr, rezumând date de la nu mai puțin de 11.000 de publicații profesionale până în prezent. S-au uitat la cele mai promițătoare zece utilizări, dar mai important, la care au fost stabilite prețurile, adică la cât de mult suport ar putea fi folosit pentru a face profitabile procesele care nu sunt încă profitabile astăzi.

1. Faceți materii prime chimice din dioxid de carbon

Dioxidul de carbon poate fi transformat într-o serie de substanțe care pot fi vândute industriei chimice, singura problemă fiind că există puține dintre acestea care, din câte știm astăzi, merită cu adevărat produse cu această metodă. Una dintre acestea este ureea, o materie primă pentru îngrășăminte. În prezent, 200 de milioane de tone de uree sunt produse anual prin reacția a 140 de milioane de tone de dioxid de carbon cu amoniac.

Din punct de vedere al mediului, acesta are și două capcane majore. Pe de o parte, cea mai mare parte a energiei necesare procesului provine din centralele termice pe cărbune sau pe gaz și, pe de altă parte, cea mai mare parte a conținutului de carbon al materialului este returnat în atmosferă în câteva zile de la fertilizare și chiar oxidul de azot este produs, care este de 300 de ori mai puternic decât cărbunele. Prin urmare, ureea ar putea fi o soluție cu emisii zero, cu cel puțin o valoare netă, dacă ar fi făcută din dioxid de carbon atmosferic și ar folosi energie regenerabilă.

Cu toate acestea, suntem foarte departe de asta. Procesele de astăzi, în ciuda utilizării dioxidului de carbon, cresc doar emisiile în ansamblu și, din păcate, sunt chiar profitabile. Folosirea unei tone de poluanți de carbon poate produce suficientă uree pentru a genera beneficii de 100 USD. Industria este astfel perfect opusă obiectivelor de mediu.

De asemenea, este posibil să producem metanol din dioxid de carbon, care este, de asemenea, o materie primă chimică utilizată pe scară largă, dar și aici ne confruntăm imediat cu bariere comerciale. O industrie poate produce metanol dintr-o tonă de carbon la un cost de 510 USD, dar poate vinde materialul doar cu 400 USD, deoarece alte tehnologii de producție sunt din păcate mai ieftine. Astfel, ar costa mai mult de 110 USD pe tonă pentru a orienta jucătorii de pe piață în această direcție.

În același timp, este mult mai profitabil decât ureea să producă materii prime din poliol din dioxid de carbon care poate fi utilizat pentru a face produse din plastic din policarbonat mai dure. Pe tonă de CO2, beneficiul acestui proces este de 2.600 de dolari, ceea ce înseamnă că este o afacere uriașă implicată. Cu toate acestea, bucuria noastră nu poate fi lipsită de nori, având în vedere că ne pierdem bătălia cu materialele plastice cu această linie.

Cu toate acestea, este foarte probabil ca industria materialelor plastice să fie cea mai importantă piață a dioxidului de carbon în viitor.

2. Am putea produce și combustibil din dioxid de carbon

Metanolul menționat poate fi, de asemenea, un combustibil, dar metanul (adică gazul natural) și toate tipurile de benzină sintetică pot fi fabricate relativ ușor din dioxid de carbon. Există o plantă în Islanda care produce cantități industriale de metanol din dioxid de carbon, dar are un truc: folosește energie geotermală ieftină.

În ceea ce privește combustibilii, considerațiile de afaceri și de mediu par să se reunească numai atunci când plantele folosesc energie din surse foarte ieftine și regenerabile. De altfel, pare să existe unele șanse pe termen lung, deoarece prețul energiei electrice produse cu surse regenerabile scade în întreaga lume. Cealaltă gamă ar fi partea cererii, în care tot mai mulți jucători de pe piață ar trebui să se abată de la combustibilii fosili și să treacă la cei sintetici. Cu toate acestea, acest lucru nu este încă evident.

3. Hrăniți algele

Soluțiile de microalge au o literatură extinsă, deoarece acesta este un domeniu interesant pentru cercetători. Pe de altă parte, există mari speranțe pentru fenomenul conform căruia microalgele vor putea sechestra până la 10% din dioxidul de carbon din mediul lor, o rată mult mai mare decât o poate face orice altă plantă sau organism.

Algele pot fi folosite pentru multe lucruri, cum ar fi producerea de biocombustibili, hidrocarburi cu valoare de piață ridicată, proteine sau chiar materii prime din plastic. Din păcate, nici procedurile viabile din punct de vedere comercial nu sunt încă aici. Literatura de specialitate pune pierderi între 230 și 920 de dolari pe care un participant la piață ar trebui să le sufere ca urmare a conversiei unei tone de alge de dioxid de carbon. Ar fi necesare progrese tehnologice semnificative pentru a evita sprijinirea unei astfel de industrii cu sume uriașe de bani.

4. Betonează-l

Capacitatea de absorbție a CO2 a producției de beton nu trebuie subestimată, deoarece este o industrie de dimensiuni gigantice. Pe măsură ce populația Pământului trăiește din ce în ce mai mult în orașe mai mari, omul privește oriunde vede o mare de beton în jurul său. Dacă dioxidul de carbon adus în stare cristalină se adaugă la masă la amestecarea betonului, pe de o parte este nevoie de mai puțin ciment în amestec și, pe de altă parte, betonul finit va avea proprietăți mai favorabile.

Din punct de vedere al pieței, întrebarea este dacă costul CO2 poate fi compensat printr-o utilizare mai mică a cimentului și un preț premium pentru o calitate mai bună a betonului. Cu tehnologiile actuale, ecuația poate fi apropiată de zero, ceea ce înseamnă că, chiar și cu o cantitate mică de suport, centralele de beton ar putea fi redirecționate către utilizarea CO2.

Cu toate acestea, există o problemă serioasă: producția de ciment emite cantități teribile de dioxid de carbon, această industrie este unul dintre cei mai mari producători de CO2. În plus, fabricile de ciment sunt încă surse predominant de combustibili fosili și, până când acestea nu vor fi înlocuite cu surse regenerabile, există puține șanse ca industria cimentului să nu fie un emițător net pentru întregul ciclu de viață.

Cu toate acestea, ar fi foarte promițător în ceea ce privește faptul că dioxidul de carbon nu este practic niciodată eliberat din beton, niciodată măsurat înapoi în atmosferă conform standardelor umane.

5. Înlocuiți uleiul

În extracția petrolului, un fel de amestec lichid-gaz este de obicei livrat în adâncurile pământului, expulzând uleiul rezidual la locul respectiv. Această substanță poate fi, de asemenea, dioxid de carbon dizolvat în apă. În SUA, 5% din producție se realizează deja utilizând metoda carbonului, dar sondajele sugerează că acesta ar fi un proces care ar putea fi utilizat pentru 90% din rezervele mondiale de petrol. Acest lucru ar scăpa de cantități uriașe de CO2 și permanent, deoarece gazul va rămâne adânc în Pământ până la sfârșitul timpului.

În mod ciudat, ar fi chiar posibil ca producția de petrol să fie o chiuvetă netă, ceea ce înseamnă că mai mult dioxid de carbon ar fi aruncat în subteran decât ar fi eliberat în aer în timpul utilizării uleiului de suprafață. Realitatea, din păcate, este că puțurile nu sunt optimizate pentru stocarea finală a dioxidului de carbon, ci pentru recuperarea acestuia, ceea ce este perfect de înțeles din punct de vedere al afacerii, întrucât compania petrolieră poate refolosi materialul recuperat.

La un preț de 100 de dolari pe baril de petrol, se estimează că ar fi necesare subvenții de 45 până la 60 de dolari pentru a face util companiilor petroliere să lase o tonă de dioxid de carbon sub pământ. În orice caz, ar fi destul de ciudat dacă companiile petroliere ar fi sprijinite din motive de politică economică, din motive de mediu.

6. Plantele cu biomasă vegetală

Fotosinteza ar trebui să joace un rol foarte semnificativ în reducerea concentrațiilor atmosferice de dioxid de carbon. Când plantăm plante adecvate pentru biomasă, folosim de fapt conținutul de CO2 al aerului ca materie primă industrială, deoarece plantele cresc folosind aceasta și ne oferă ulterior un produs care poate fi vândut bine sub formă de gaz sau electricitate. Acest lucru se întâmplă în ciuda faptului că fotosinteza nu este o soluție foarte eficientă din punct de vedere energetic, deoarece în medie folosește doar 0,2% din energia solară.

Literatura de specialitate arată o variație extrem de mare în acest domeniu, dar la prețurile actuale de preluare a energiei de biomasă, se pare că pierderea pe care o companie bazată pe piață ar trebui să o sufere atunci când extrage o tonă de carbon atmosferic ar putea fi cuprinsă între 60 și 160 USD . Adică ar trebui să i se acorde cel puțin la fel de mult sprijin pentru a-și pune banii aici.

7. Pulverizați roca pudră pe sol

Aceasta este o metodă mai puțin cunoscută, deși poate sechestra semnificativ carbonul și chiar aduce profituri. În condiții naturale, ploaia, care are un pH ușor acid, descompune rocile de pe suprafața pământului, făcând acest lucru în timp ce convertește conținutul de dioxid de carbon al atmosferei în compuși bicarbonatici. Apoi se scurge în mări și este depozitat acolo sute de mii de ani.

Fără a face nimic, acest proces natural extrage în prezent aproximativ 3% din CO2 din arderea combustibililor fosili în atmosferă. Cu toate acestea, tratarea terenurilor arabile cu roci pudrate ar accelera procesul și ar lua dimensiuni mult mai mari.

Din punct de vedere al pieței, materialul răspândit reprezintă costul și veniturile provin din creșterea randamentului terenurilor arabile tratate (la fel cum terenurile care primesc cenușă vulcanică sunt renumite pentru randamentele excelente). Procesul nu merită din câte știm, dar se estimează că ar fi nevoie de subvenții mai mici de 200 USD pentru a elimina o tonă de dioxid de carbon din atmosferă prin această metodă.

8. Plantează copaci

Împădurirea este cea mai cunoscută tehnologie de captare a carbonului, deși puțini cred că este o combinație de protecție a mediului și afaceri. La fel ca biomasa, copacii sechestrează carbonul prin fotosinteză, dar au și o mare valoare la scară industrială, fie sub formă de păduri, fie, dacă sunt cultivate într-un mod durabil, ca materie primă continuă.

În acest caz, nu vorbim despre înlocuirea pădurilor în declin și nici nu vorbim despre inițiativele centurii verzi ale locuitorilor orașelor sau despre faptul că toți plantează un copac. Desigur, acest lucru este, de asemenea, foarte bun, dar la scară globală, este nevoie de un management industrial care să păstreze cantitatea de carbon sechestrată de copaci prin replantarea în masă a întregului sistem.

CO2 captat din atmosferă poate fi bine conservat pe termen lung în produsele din lemn. Deoarece lemnul este una dintre cele mai importante materii prime din construcții, dioxidul de carbon legat poate fi depozitat în clădiri timp de 80-100 de ani. Din punct de vedere al mediului, numai cantitatea de lemn care devine deșeuri trebuie scăzută din ecuație, deoarece o parte din dioxidul de carbon este returnat naturii prin putregai sau incinerare.

În plus, silvicultura este o afacere profitabilă, cu un profit de 10-40 dolari asociat cu captarea unei tone de dioxid de carbon.

9. Cultivați terenurile arabile mai eficient

În acoperirea solului există de patru ori mai mult carbon decât în atmosferă și, în mod implicit, cantitatea de carbon preluată și eliberată de plante din sol și atmosferă este în echilibru. Cu toate acestea, acest lucru este deja supărat, de exemplu, atunci când cultivăm culturi și recoltăm cultura, adică nu permitem conținutului lor de carbon să revină la sol.

Ne propunem să restabilim echilibrul cu fertilizarea, dar aceasta nu este o soluție bună. Ar fi mai bine să faceți același lucru cu schimbările tehnologiei de cultivare, deoarece acest lucru (spre deosebire de îngrășăminte) crește captarea CO2 din atmosferă.

Din perspectiva pieței, acest lucru pare că transformarea producției vegetale necesită investiții, dar randamentele sunt în creștere. Din fericire, rezolvarea ecuației este deja pozitivă astăzi, fiecare tonă de carbon sechestrată crescând veniturile cu 20-90 USD.

10. Cultivați terenurile cu biochar

Utilizarea biocharului, o substanță obținută prin piroliză din materiale organice, merită evidențiată ca o bună practică agricolă, deoarece crește semnificativ randamentele și, prin urmare, ar putea juca un rol proeminent din punct de vedere al afacerii. Aplicarea unei tone de biochar de sechestrare a carbonului aduce beneficii de 60-70 USD datorită mediilor de randament mai mari și înseamnă chiar că același număr de culturi ar putea fi cultivate pe suprafețe mai mici, ceea ce ar putea fi încă semnificativ pentru defrișările actuale.