Цементные заводы могут помочь удалить углекислый газ из воздуха

Исследование показало, что объединение производства цемента с прямым захватом CO2 может сократить климатический след отрасли на 78% к 2050 году

Производство цемента ежегодно даёт около 4 млрд тонн продукции и формирует примерно 5–8% глобальных выбросов углекислого газа. Исследование института ETH Zurich совместно с американской климатической компанией Heirloom Carbon Technologies показало, как цементные заводы можно объединить с установками прямого захвата CO2 из воздуха.

Предложенная схема основана на кальциевом цикле. При нагревании известняка в печи образуются негашёная известь и углекислый газ. В обычном производстве выбросы возникают как из самого известняка, так и из топлива, используемого для нагрева. Электрическая печь может устранить топливную часть выбросов, а выделившийся при обжиге CO2 — отделить и направить на хранение.

Затем негашёная известь соединяется с водой и превращается в гашёную известь. Этот материал способен поглощать дополнительный углекислый газ из воздуха и снова превращаться в известняк. Его можно вернуть в производство цемента, а захваченный газ — сжать и закачать в подземные хранилища.

По расчётам авторов, эффективность захвата составляет от 85% до 96% в зависимости от энергетического баланса системы. На каждую тонну CO2, отправленную на хранение, приходится от 40 до 150 кг выбросов по всей технологической цепочке.

При использовании электричества от ветровых и солнечных источников результат лучше, чем при нынешнем энергетическом балансе США. Однако промышленное масштабирование ограничивают высокая потребность в электричестве, отсутствие большого числа электрических печей, инфраструктура для транспортировки и хранения CO2, а также необходимость государственной поддержки.

Модель показывает, что совмещение цементного производства и прямого захвата воздуха может сократить климатический эффект отрасли на 78% к 2050 году.

Heirloom уже эксплуатирует в Калифорнии установку прямого захвата воздуха мощностью 1000 тонн CO2 в год. Более крупный объект компания планирует построить в Луизиане. Авторы называют работу первым анализом полного жизненного цикла кальциевого метода прямого захвата, рассчитанным на промышленный масштаб.