27. okt, 2021

Kā noķert oglekļa dioksīda izmešus un kā tos iespējams pārvērst degvielā? | raidījums Izziņas impulss. Ilgtspēja

CO2 emisiju samazināšana ir mērķis uz kuru mums jāvirzās, bet ko darīt ar izmešiem, kas jau ir nonākuši atmosfērā? Viens no virzieniem, kurā tiek meklēti dažādi tehnoloģiski risinājumi, ir CO2 savākšana un pārvēršana lietojamā resursā. Arī Latvijā tiek strādāts pie tā, kā šo procesu padarīt lētāku un efektīvāku.

RTU profesors Valdis Kampars norāda, ka pēdējo 20 gadus laikā pasaulē tiek domāts par to, kā savākt CO2 un kaut kur noglabāt, taču nu ir pienācis laiks, kad šī ideja ir ievirzīta nedaudz citā gultnē – proti, tiek domāts par to, kā savākto nevis noglabāt, bet uzreiz pārvērst par ko derīgu un lietojamu.

“Mēs meklējam veidus kā no CO2 iegūt divu veidu degvielas – metanolu un ogļūdeņražus. Ar ogļūdeņražiem ir sarežģītāk un tam nepieciešama naftas pārstrādes rūpnīca, tāpēc uz vietas Latvijā mēs tos iegūt nevaram. Taču mēs varam citās valstīs esošajām rūpnīcām piedāvāt risinājumus, kā šo procesu padarīt ekonomiski izdevīgāku,” skaidro Kampars.

Lai arī gaisā virmo dažādas radošas idejas par to, kā no gaisa savākt tur esošo CO2 un pārvērst to teju vai tīra oglekļa tabletē, pētnieki vairāk strādā pie tā, kā CO2 savākt no atsevišķiem piesārņojuma avotiem. “Iespējams savākt CO2 ir no dažādām nozarēm, šobrīd galvenā uzmanība ir pievērsta stacionāriem emitējošiem avotiem, piemēram, TEC, kas emitē milzīgu daudzumu CO2. Transportā izmešus savākt ir grūtāk, jo tas ir kustīgs avots, bet pašreiz galvenais virziens, kurā lūkoties ir enerģētikas sektors,” norāda Kampars.

Lai arī CO2 savākšana un pārvēršana degvielā, kas atkal radīs CO2 emisijas, sākotnēji var likties neilgtspējīgs risinājums, tas tomēr var izrādīties nozīmīgs solis tām nozarēm, kuras tuvākajā nākotnē vēl nespēs darboties tikai ar atjaunojamo degvielu.

Viens no piemēriem, kurā uz ogļūdeņražu bāzes veidota degviela šobrīd it neaizstājama, ir aviācija. Ja tās vajadzībām nafta turpmāk tiktu iegūta nevis no jauna izrokot to no zemes dzīlēm, bet gan pārstrādājot citas nozares jau radītās emisijas, tad mūsu kopējā CO2 bilance ievērojami uzlabotos.

Pasaules dabas fonda Latvijā valdes priekšsēdētājs Uģis Rotbergs šo pieeju salīdzina ar atkritumiem. “Visi zina, ka ir labi tos neradīt, taču realitātē tie tik un tā rodas. Tad nu jau radītajiem ir jāatrod gudrs veids, kā tos pārvērst resursos. Turklāt mēs zinām, ka atkritumus ir vērts šķirot tur, kur tie rodas. Tāpat arī ar emitējošiem avotiem – CO2 ir jāsavāc vietās, kur tas rodas. Neatkarīgi no tā, kādi būs tehnoloģiskie risinājumi, ir jāsaprot, ka ogleklim būs vēl augstāka cena. Tie, kuri piesārņos vidi, to emitējot, būs spiesti maksāt lielu naudu. Savukārt tie, kuri būs gudrāki, vai nu ieviešot savākšanas tehnoloģijas vai mazāk emitēs, būs pirmie ieguvēji,” norāda Rotbergs.

Kampars oglekļa problēmu ilustrē ar piemēru dabā. “Mums ir ļoti labi pazīstams dabas oglekļa cikls  - tas lieliski strādā, bet mums vairs ar to nepietiek, jo mēs pārāk daudz tērējam oglekli. Dabiskais oglekļa cikls ar to vairs galā netiks,” norāda Kampars. Tāpēc tehnoloģijas, kas ļautu otrreizēji izmantot jau vienreiz emitēto oglekli, šobrīd pasaulē ir ļoti nepieciešamas un tas licis daudziem ārvalstu uzņēmumiem, kuri šobrīd rada lielas CO2 emisijas, jau laikus meklēt jaunus tehnoloģiskos risinājumus.

“Tehnoloģijas, kas būs pieprasītas, ir jauns biznesa virziens. Tie, kas pirmie ko izveidos, būs bagāti, savukārt tie, kas neko nedarīs, būs spiesti maksāt. Mums Latvijā jābaidās, ka iekļūsim maksātāju kategorijā, jo mums būs jāizpilda ļoti stingras prasības. Ja savu tehnoloģiju mums nebūs, tad mums viss būs jāpērk."

"Ārzemēs ļoti daudzi uzņēmumi paši proaktīvi, negaidot valdību lēmumus, sāk rīkoties un ik pa brīdim paziņo, ka ir ieviesuši tehnoloģijas, kas samazina CO2 emisijas. Degvielas jomā izteikts piemērs ir sēra satura samazināšana. Rūpnīcas, kas pirmās izstrādāja tehnoloģiju, kā izveidot degvielu bez sēra, panāca, ka to uzliek kā prasību  degvielas standartā. Citi ražotāji, kas nebija iemācījušies šādu degvielu izveidot, vienkārši izgāja no tirgus,” stāsta Kampars. Rotbergs šīs pārmaiņas tēlaini salīdzina ar laikmetu pāreju, kad noteicošais pārmaiņu dzinējspēks ir bijis nevis resursu trūkums, bet jaunu tehnoloģiju un prasmju apgūšana: “Kaut kad fosilajam laikmetam būs jābeidzas un tas nenotiks tāpēc, ka beigsies nafta. Akmens laikmets arī beidzās, bet ne jau tāpēc, ka būtu beigušies akmeņi. Tā ir starptautiskā konkurētspēja, kas ļaus ieviest gudrus mazāka mēroga risinājumus,” uzsver Rotbergs.

Jūras transports ir viens no lielākajiem piesārņojuma radītājiem pasaulē, tāpēc kopš 2020.gada kuģošanas industrijā ir stājušies spēkā jauni ierobežojumi, kas limitē sēra dioksīdu un slāpekļa monoksīdu izmešus. RTU profesors un Latvijas pārstāvis Eiropas Kodolpētniecības organizācijā (CERN) Toms Torims stāsta, ka jaunie nosacījumi ir liela problēma kuģošanas industrijai.

“Lielākā daļa no pasaulē esošajiem kuģiem - apmēram 60 000 kuģu pasaulē izmanto smago degvielu. Smagā degviela ir neattīrīta, nerafinēta degviela, kam ļoti augsts sēra saturs un visu pārējo elementu saturs, ko mēs negribam, ka tie nonāk gaisā.”

Kuģu īpašniekiem šobrīd ir iespēja vai nu neievērot jaunos nosacījumus, turpinot kuģot un maksājot milzīgus sodus. Otrs variants – pāriet uz zema sēra satura degvielu, kas ir ļoti dārga. Tāpēc Eiropas Kodolpētniecības organizācijas koordinēta projekta ietvaros starptautiska zinātnieku komanda ir izstrādājusi jaunu tehnoloģiju, kas palīdzēs kuģu izplūdes gāzes padarīt nekaitīgas, izmantojot daļiņu paātrinātāju.  Toms Torims - “Uz kuģa mēs varam uzlikt iekārtu un ar šiem elektroniem mēs apstarojam tās izplūdes gāzes, kas iet cauri kuģa skurstenim. Šis process mums atļauj šīs daļiņas, kuras ir grūti sadalīt, padarīt šķīstošākas.”

Sadalītās daļiņas tiek attīrītas, izmantojot ūdens ķīmiskos filtrus. Pirms diviem gadiem šīs tehnoloģijas princips tika pierādīts Rīgas Kuģu būvētavā, bet nākamais solis ir šo paātrinātāju likt uz viena no kuģiem, kas kursēs starp Dženovu un Vidusjūras salām, lai pārbaudītu, kā tas strādā īstā vidē, ne tikai pieslēdzot krastā pie velkoņa.

Rūpnieciskie procesi ir vieni no CO2 izmešu čaklākajiem radītājiem. Latvijā vieni no vadošajiem būvmateriālu ražotājiem “Schwenk Latvija” pārliecinoši ietur Eiropas zaļo kursu un vēlas būt daļa no klimata krīzes risinājuma nevis daļa no problēmas – apgalvo “Schwenk Latvija” valdes locekle Evita Goša. Rūpnīcas darbā 2/3 emisiju rodas tehnoloģiskajā ražošanas procesā, apdedzinot kaļķakmeni un ražojot klinkeru, kas ir galvenais izejmateriāls cementa izgatavošanā.

“Ja mēs raugāmies Latvijas kopējo emisiju kontekstā, tad šobrīd “Schwenk” saražo 8% no visām Latvijas CO2 emisijām, tieši tāpēc mēs jau ilgstoši īstenojam investīciju projektus, lai pēc iespējas ātrāk varētu šo izmešu apjomu samazināt.”

Novembra sākumā pirmos taustāmos rezultātus atnesīs 4 gadus ilgais projekts Genesis, kur ir iesaistīti dažādu valstu 15 zinātniski pētnieciskie institūti, kas iepriekš sekoja “Schwenk” ražošanas procesam, un balstoties uz tā analīzi pielāgoja jaunās iekārtas tieši šī uzņēmuma darbības specifikai. Rūpnīcas teritorijā Brocēnos ir speciāli ierīkots asfaltēts laukums, pievadītas visas komunikācijas, lai uzņemtu  jaunās testēšanas iekārtas. Stāsta “Schwenk Latvija” Vides nodaļas vadītāja Santa Kļava: “Jau pēc 2 nedēļām pie mums rūpnīcā ieradīsies testēšanas konteineri vai tādi konteineri, kuri būs aprīkoti ar speciālām membrānām, kas ir no polimēra materiāliem un visādie kompozītmateriāliem. Un mūsu skursteņu gāzes tiks laistas caur šīm membrānām, lai mēs atdalītu CO2 no citām gāzēm. Tas ir ļoti liels solis iepretim nākamajiem risinājumiem. Saprast, vai šīs membrānas darbojas, vai varam noķert un atdalīt CO2. Ja mēs varēsim un šis tests parādīs, ka tas ir iespējams, tad tas būs liels lēciens nākamajiem soļiem.”

Aptauja

Kura, tavuprāt, ir tavas finanšu veselības vājākā vieta?