02.08.2018

Zanieczyszczenia jako surowiec, czyli paliwo, gips i tusz z powietrza

chmury CO2

Od początku rewolucji przemysłowej nieodłącznym elementem funkcjonowania najróżniejszego przemysłu jest emisja do atmosfery szeregu zanieczyszczeń. Z częścią tych substancji udało nam się już skutecznie poradzić. Jednak do atmosfery trafia najwięcej dwutlenku węgla, pochodzącego ze spalania paliw kopalnych. W rozpoczynającej się epoce gospodarki o obiegu zamkniętym CO2 także może stać się przedmiotem swoistego recyklingu.

Spaliny źródłem gipsu

Klasycznym już przykładem wykorzystania szkodliwej emisji jest technologia mokrego odsiarczania. Spaliny z kotłów elektrowni czy innych instalacji w specjalnych urządzeniach wchodzą w kontakt np. z zawiesiną wodorotlenku wapnia oraz roztworów soli sodu, potasu, glinu i amonowych. Skuteczność tych metod jest bardzo wysoka, pozwalają wychwycić praktycznie całość dwutlenku siarki ze spalin, oraz wytworzyć cenny produkt uboczny – uwodniony siarczan wapnia czyli po prostu gips. A to materiał o bardzo szerokim zastosowaniu w budownictwie i przemyśle. Większość obecnie stosowanego gipsu pochodzi właśnie z procesu odsiarczania spalin przemysłowychI)https://pl.wikipedia.org/wiki/Odsiarczanie_spalin.

Wyzwanie z CO2

To co dość łatwo udało się z siarką, w przypadku dwutlenku węgla jest dużo trudniejsze. Przede wszystkim ze względu na jego olbrzymią ilość w spalinach. Skala procesu musi być zatem znacznie większa, co wymaga też odpowiednio większych ilości energii. Natomiast sama reakcja wychwytu za pomocą amin jest od dawna znana i na niewielką skalę stosowana.

Inną drogą poszła kanadyjska firma Carbon Engineering, biorąc się za wychwyt CO2 wprost z atmosfery. Ogromne wentylatory przedmuchują powietrze przez odpowiedni roztwór, wiążący molekuły dwutlenku. Potem, w kolejnych procesach fizykochemicznych i reakcjach uzyskuje się czysty CO2, który może być użyty do innych celów. W przeciwieństwie do wcześniejszych prób, tym razem Kanadyjczykom udało się opracować efektywne kosztowo rozwiązanie, które już w tej chwili działa w Kolumbii BrytyjskiejII)https://www.sciencedaily.com/releases/2018/06/180607112759.htm. Koszt odzyskania tony dwutlenku węgla z powietrza waha się od 94 do 232 dolarów.

Dwutlenek i co dalej?

Efektywne wychwycenie CO2 to jedna sprawa, a jego dalsze zastosowanie to kolejny problem. Interesującą technologię rozwija np. amerykańska firma SkyMine. W przeciwieństwie do Carbon Engineering, SkyMine koncentruje się na produktach spalania, zawartych w spalinach przemysłowych, czyli na CO2, SO2, ale też na związkach potasu.

Wychwycone substancje mogą zostać w kolejnych procesach wykorzystane do produkcji szeregu  substancji – sody, wybielaczy, stosowanego w budownictwie wapna czy wręcz syntetycznego marmuruIII)http://www.carbonfreechem.com/technologies/skymine. Nadrzędną ideą jest tutaj uwięzienie dwutlenku węgla w formie krystalicznej.

Ciekawy pomysł na wykorzystanie zanieczyszczeń zaprezentowała firma Air-Ink, która produkuje toner do drukarek ze spalin samochodowych. Firma instaluje specjalistyczne katalizatory w układach wydechowych samochodówIV)https://en.wikipedia.org/wiki/Air_Ink. Następnie zużyty wkład wysyłany jest do firmy, która przetwarza przechwycone toksyny na toner do drukarek. Z osadów zgromadzonych na filtrze przez 2,5 tys. godzin jazdy samochodem wyprodukować można 150 litrów tuszu do drukarki.

W praktyce rozwiązanie działa jak znacznie dokładniejszy filtr cząstek stałych, już w tej chwili instalowany w większości pojazdów z silnikiem diesla.

Rolę przechwytywania toksyn z atmosfery dostrzega również rynek konsumencki, w szczególności rozwijający się segment oczyszczaczy powietrza domowego użytku. W tej skali celem nie jest ponowne wykorzystanie wychwyconych substancji i zanieczyszczeń, a ich eliminacja. W tym celu najczęściej wykorzystywane są filtry węglowe oraz popularne w odkurzaczach filtry HEPA, które po zużyciu trafiają jednak do śmieci.

   [ + ]

I.https://pl.wikipedia.org/wiki/Odsiarczanie_spalin
II.https://www.sciencedaily.com/releases/2018/06/180607112759.htm
III.http://www.carbonfreechem.com/technologies/skymine
IV.https://en.wikipedia.org/wiki/Air_Ink