Αέριο του θερμοκηπίου μετατρέπεται σε πολύτιμη πρώτη ύλη
Η ιδέα της χρήσης αερίων του θερμοκηπίου ως πρώτης ύλης είναι σίγουρα ελκυστική. Ένα μείγμα χημικής μηχανικής και μηχανολογίας είναι ο καταλύτης για την ανάπτυξη μιας εμπνευσμένης πράσινης λύσης, μέσω της μετάβασης από την εργαστηριακή στην πιλοτική κλίμακα και με στόχο την αλλαγή σε παγκόσμιο επίπεδο.
Η ιδέα της δημιουργίας πράσινων καυσίμων χρησιμοποιώντας αυτά το διοξείδιο του άνθρακα ως πηγή άνθρακα δεν είναι νέα. Ωστόσο, ένα σημαντικό ζήτημα με την παραγωγή πράσινων καυσίμων με αυτό τον τρόπο είναι, διαχρονικά, το απαγορευτικά υψηλό κόστος.
«Πολλοί παράγοντες συμβάλλουν σε αυτό το υψηλό κόστος, συμπεριλαμβανομένης μιας υπερβολικά περίπλοκης διαδικασίας καθαρισμού και του ακριβού εξοπλισμού για κάθε στάδιο. Αυτό που είναι συναρπαστικό σχετικά με την έρευνα που κάνουμε εδώ στο Πανεπιστήμιο του Sherbrooke είναι ότι οι τεχνολογίες στις οποίες εργαζόμαστε ελπίζουμε ότι θα οδηγήσουν σε εξαιρετικά υποσχόμενα αποτελέσματα με πολύ χαμηλότερο κόστος. Και χαμηλότερο κόστος σημαίνει πιθανά ταχύτερη εφαρμογή και εμπορευματοποίηση. Και η εμπορευματοποίηση μας οδηγεί πιο κοντά σε αξιόπιστες λύσεις για τη σταδιακή κατάργηση της χρήσης ορυκτών καυσίμων», σημειώνει η καθηγήτρια Bruna Rego De Vasconcelos.
Μείωση των βημάτων για τη μείωση του κόστους
Σε αντίθεση με τις συνήθεις βιομηχανικές πρακτικές, οι δύο ερευνητικές ομάδες στοχεύουν στην εξάλειψη πολλών βημάτων της διαδικασίας - συγκεκριμένα την παραγωγή υδρογόνου - επιτυγχάνοντας ωστόσο να παράγουν ποιοτικά πράσινα καύσιμα. Ο εξοπλισμός για την κλιμάκωση της παραγωγής υδρογόνου είναι ιδιαίτερα δαπανηρός και όλα πρέπει να εκτελούνται υπό πολύ ακριβείς και ελεγχόμενες συνθήκες.
Μείωση των βημάτων για τη μείωση του κόστους
Σε αντίθεση με τις συνήθεις βιομηχανικές πρακτικές, οι δύο ερευνητικές ομάδες στοχεύουν στην εξάλειψη πολλών βημάτων της διαδικασίας - συγκεκριμένα την παραγωγή υδρογόνου - επιτυγχάνοντας ωστόσο να παράγουν ποιοτικά πράσινα καύσιμα. Ο εξοπλισμός για την κλιμάκωση της παραγωγής υδρογόνου είναι ιδιαίτερα δαπανηρός και όλα πρέπει να εκτελούνται υπό πολύ ακριβείς και ελεγχόμενες συνθήκες.
Συνδυάζοντας το CO2, που χρησιμοποιείται εδώ ως πρώτη ύλη, με νερό και ηλεκτρισμό σε ένα μόνο βήμα, παράγεται αέριο σύνθεσης (syngas), ένα ενδιάμεσο αέριο που χρησιμοποιείται στη συνέχεια για την παραγωγή του επιλεγμένου τύπου πράσινου καυσίμου με βάση τον κατά περίπτωση στόχο: μεθανόλη, μεθάνιο, ντίζελ, αεροπορικά καύσιμα, κ.λπ. Προαιρετικά, θα ήταν δυνατή ακόμη και η παράλειψη του βήματος συμπύκνωσης του CO2, αλλά, όπως εξηγεί η καθηγήτρια De Vasconcelos, υπάρχουν πλεονεκτήματα στη διατήρηση του.
«Τα καυσαέρια - είτε προέρχονται από βιομηχανικές διεργασίες είτε από οχήματα - συνήθως περιέχουν CO2 σε επίπεδα αρκετά χαμηλότερα σε σύγκριση με άλλους ρύπους, τα οποία τυπικά κυμαίνονται από 10 έως 15%. Δέσμευση αυτών των εκπομπών και προσθήκη CO2 στο στάδιο καθαρισμού για την αύξηση της καθαρότητας του CO2 στο 80%, ενισχύει σημαντικά την επακόλουθη απόδοση. Αυτό είναι ένα σημαντικό μέρος της έρευνας που διεξήγαγε η ομάδα του καθηγητή Martin Brouillette, με τον οποίο συνεργαζόμαστε στενά. Υπάρχουν πολλές βιομηχανίες γύρω μας που θα ήθελαν να στραφούν προς την πράσινη και υπεύθυνη κατανάλωση ενέργειας. Για παράδειγμα, ο κλάδος των θαλάσσιων μεταφορών δεν έχει πολλές επιλογές για να μειώσει την κατανάλωση ορυκτών καυσίμων ως πηγή ενέργειας. Η μεθανόλη γίνεται μέρος της εξίσωσης και μπορεί τελικά να αποδειχθεί μια καλή εναλλακτική για τη μείωση των εκπομπών του κλάδου», συμπληρώνει η De Vasconcelos.