Профессор Мерседес Марото-Валера: новые электрохимические методы помогут сократить выбросы CO₂

Современная промышленность остаётся одним из главных источников углекислого газа в атмосфере. Однако группа исследователей под руководством профессора Мерседес Марото-Валера и доктора Стива Гриффитса предложила решения, которые могут радикально снизить уровень выбросов на металлургических, цементных и нефтехимических предприятиях. Их работа показывает: будущее "чистой" индустрии напрямую зависит от достижений химии.

Когда химия спасает климат

Учёные подчёркивают, что именно химия сегодня становится ключом к обезуглероживанию промышленности. Новое исследование, опубликованное в международном научном журнале, показывает — развитие технологий улавливания углерода перешло от теоретических моделей к реальным инженерным системам, готовым к промышленному внедрению.

"Последние прорывы в химии открывают путь к сокращению выбросов самых "грязных" отраслей промышленности", — отметила профессор Мерседес Марото-Валера.

Авторы исследования считают, что использование химических процессов для улавливания и переработки CO₂ может стать столь же значимым, как изобретение каталитического нейтрализатора в автомобильной промышленности.

Пять технологий, меняющих промышленность

Современная наука предлагает несколько способов улавливания углекислого газа. Каждый из них основан на разных принципах, но объединён общей целью — превратить CO₂ из проблемы в ресурс.

Электрохимия против углерода

Особое внимание в исследовании уделено электрохимическим методам, которые работают при низких температурах и способны использовать энергию от солнечных или ветровых станций. В отличие от традиционных термических процессов, эти технологии не требуют нагрева до сотен градусов, а значит, сокращают энергозатраты почти вдвое.

"Новые электрохимические методы, которые работают при низких температурах и используют возобновляемое электричество вместо энергозатратного нагрева", — подчеркнул доктор Стив Гриффитс.

Такие системы могут стать особенно востребованными на цементных и сталелитейных предприятиях, где выбросы CO₂ неизбежны в силу технологического цикла.

Шаг за шагом: как работает улавливание углерода

1. Газы, выделяемые при сжигании топлива или переработке руды, направляются в установку улавливания.

2. Через химический или мембранный фильтр отделяется углекислый газ.

3. CO₂ охлаждается или связывается с реагентом для хранения.

4. Захваченный газ можно либо закачать под землю, либо использовать повторно — например, для производства синтетического топлива или удобрений.

Таким образом, отход превращается в сырьё, а выбросы — в источник экономической выгоды.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: пытаться полностью отказаться от ископаемого топлива без компенсационных технологий.
  Последствие: рост себестоимости продукции и социальная нестабильность.
  Альтернатива: поэтапное внедрение улавливания углерода с использованием доступных химических методов.

• Ошибка: хранить CO₂ без переработки.
  Последствие: необходимость постоянного контроля и высокие затраты.
  Альтернатива: использование захваченного газа в производстве топлива или пластмасс.

• Ошибка: недооценивать электрохимические системы.
  Последствие: упущенные возможности интеграции возобновляемых источников энергии.
  Альтернатива: применение гибридных установок с солнечными или ветровыми генераторами.

А что если эти технологии станут массовыми?

Если промышленные гиганты внедрят улавливание углерода в полном объёме, человечество сможет реально снизить темпы глобального потепления. По прогнозам учёных, распространение этих систем даже на 20% крупных заводов сократит мировые выбросы CO₂ на 15-18% к 2040 году. Это эквивалентно полному отказу от автомобильного транспорта в Европе.

Плюсы и минусы технологий улавливания

FAQ

Можно ли полностью остановить выбросы на заводах?
Пока нет, но можно сократить их на 70-90% при использовании комбинированных технологий.

Где применяются установки улавливания углерода?
В нефтегазовой отрасли, на цементных заводах, металлургических комбинатах и даже на мусоросжигательных предприятиях.

Опасно ли хранить CO₂ под землёй?
Нет, при правильной герметизации газ надёжно удерживается в пористых породах и не представляет угрозы.

Мифы и правда

• Миф: улавливание углерода — дорогое и бесполезное занятие.
  Правда: с развитием технологий стоимость снижается, а выгода для экологии и экономики очевидна.

• Миф: электрохимические методы не подходят для крупных производств.
  Правда: современные промышленные пилоты уже показывают стабильную эффективность.

• Миф: улавливание CO₂ мешает росту производства.
  Правда: наоборот, снижая углеродный след, компании получают доступ к "зелёным" инвестициям и международным рынкам.

Исторический контекст

• В 1970-х годах впервые начали применять химическую абсорбцию для очистки промышленных выбросов.

• В 2000-х появилась идея улавливать CO₂ для хранения в глубоких геологических пластах.

• К 2020-м годам разработаны электрохимические методы, совместимые с возобновляемой энергетикой.

• Сегодня технологии улавливания углерода считаются одним из трёх ключевых направлений климатической политики наряду с ВИЭ и повышением энергоэффективности.

Три интересных факта

• Установка по улавливанию углерода в Исландии способна нейтрализовать выбросы 40 тысяч автомобилей в год.

• Некоторые компании уже используют CO₂ для производства газированных напитков и синтетического топлива.

• При улавливании 1 тонны углекислого газа можно сэкономить до 2 тонн угля или нефти, которые не будут сожжены.