Με μια νέα μέθοδο θα μετατρέπουν τα αέρια του θερμοκηπίου σε βενζίνη

Πηγή: Pathfinder και New York Times, 4 Μαρτίου 2008

Αν δύο επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos έχουν δίκιο τότε οι άνθρωποι θα συνεχίσουν να οδηγούν βενζινοκίνητα αυτοκίνητα σε 50 χρόνια από τώρα, αποκλείοντας όμως να ελευθερώνεται το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και να συνεισφέρει επιβαρυντικά στην παγκόσμια θέρμανση.

Οι επιστήμονες Jeffrey Martin και William Kubic Jr προτείνουν την υλοποίηση μιας ιδέας στην οποία έχουν δώσει το όνομα «Πράσινη Ελευθερία» (Green Freedom), σύμφωνα με την οποία η απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα θα ακολουθείται από την μετατροπή των εκπομπών αυτών σε βενζίνη.

Η ιδέα είναι απλή. Ο αέρας θα εισέρχεται μέσα από ένα διάλυμα ανθρακικού καλίου, το οποίο θα απορροφά το διοξείδιο του άνθρακα. Στη συνέχεια το CO2 θα αποσπάται και υποβάλλεται σε χημικές αντιδράσεις που θα το μετατρέπουν σε καύσιμη ύλη, όπως μεθανόλη, βενζίνη ή καύσιμο αεροσκαφών.

Αυτή η διαδικασία θα μπορούσε να μετατρέψει το CO2 από έναν ανεπιθύμητο, επιβαρυντικό παράγοντα για το κλίμα σε μια απέραντη πηγή ανανεώσιμων καυσίμων. Η ροή αυτού του κύκλου, η εκπομπή και απορρόφηση ίσων ποσών διοξειδίων του άνθρακα, σημαίνει ότι τόσο τα αυτοκίνητα, τα φορτηγά και τα αεροπλάνα που χρησιμοποιούν συνθετικά καύσιμα δεν θα συμβάλουν πια στο φαινόμενο της παγκόσμιας θέρμανσης. 

Αν και δεν έχουν προχωρήσει ακόμα στην κατασκευή ενός εργοστασίου συνθετικών καυσίμων ή ακόμα ενός μικρού πρωτότυπου, οι επιστήμονες αναφέρουν ότι όλα αυτά βασίζονται σε μια υπάρχουσα τεχνολογία.

«Όλα όσα υποστηρίζουμε έχουν ήδη κατασκευαστεί, λειτουργούν με τον ίδιο ή παρόμοιο τρόπο.»

Η πρόταση των δυο ερευνητών δεν εμπεριέχει κάποια παραβίαση των νόμων της φυσικής ενώ κάποιοι άλλοι γνωστοί επιστήμονες όπως ο George A. Olah, κάτοχος βραβείου νόμπελ από το πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας και ο Klaus Lackner, καθηγητής γεωφυσικής από το πανεπιστήμιο της Κολούμπια, έχουν ήδη αναπτύξει παρόμοιες ιδέες.

Όπως αναφέρει ο Martin, αυτός και ο Kubic απλά έχουν αναπτύξει λεπτομερέστερα το μοντέλο τους.

Παρόλα αυτά υπάρχει ένα σημαντικό εμπόδιο για την υλοποίηση της όλης ιδέας, το οποίο εξηγεί το λόγο για τον οποίο κανείς άλλο πρωτύτερα δεν έχει προχωρήσει στην κατασκευή ενός εργοστασίου μετατροπής CO2 σε καύσιμη ύλη. Η πρόκληση έγκειται στο μεγάλο ποσοστό της απαραίτητης ενέργειας.

Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, οι επιστήμονες από το Los Alamos λένε ότι έχουν προχωρήσει στην ανάπτυξη μιας σειρά καινοτομιών, που συμπεριλαμβάνουν μια νέα ηλεκτροχημική διαδικασία για τον διαχωρισμό του CO2 μετά από την απορρόφηση του από το διάλυμα του ανθρακικού καλίου.

Ακόμα και με αυτές τις εξελίξεις, οι επιστήμονες αναφέρουν ότι η παροχή της κατάλληλης ενέργειας για την παραγωγή καύσιμης ύλης σε εμπορικό επίπεδο, θα απαιτούσε την κατασκευή ενός εργοστασίου παραγωγής πυρηνικής ενέργειας.

Σύμφωνα με την ανάλυση των επιστημόνων, η ιδέα αυτή, η οποία θα έχει συνολικό κόστος κατασκευής γύρω στα $5 billion, θα έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή καύσιμης ύλης με ένα λειτουργικό κόστος γύρω στα $1.40 το γαλόνι.

Ωστόσο για την οικονομική επιβίωση της ιδέας η τιμή πώλησης θα πρέπει να φτάσει στα $4.60 το γαλόνι, υπολογίζοντας το κόστος κατασκευής και άλλα έξοδα για την μεταφορά του καύσιμου στους καταναλωτές. Μετά από την εφαρμογή επιπρόσθετων τεχνολογικών εξελίξεων, η τιμή αυτή θα μπορούσε να πέσει στα $3.40 το γαλόνι.

Η κατασκευή ενός πυρηνικού αντιδραστήρα δεν είναι απαραίτητη, η ίδια χημική διαδικασία μπορεί να επιτευχθεί και με τη βοήθεια για παράδειγμα ηλιακών πάνελ, όμως το κόστος θα είναι λιγότερο ελκυστικό.

Ο Martin και ο Kubic θα παρουσιάσουν την ιδέα τους «Green Freedom» στο συνέδριο για την Εναλλακτική Ενέργεια στο Lake Buena Vista της Φλόριδας. Οι ερευνητές κάνουν σχέδια για μια απλή παρουσίαση μέσα σε ένα χρόνο και την κατασκευή ενός μεγαλύτερου πρωτότυπου μέσα σε δυο χρόνια.

Ένα  πυρηνικό εργοστάσιο παραγωγής καύσιμης ύλης θα πρέπει να ξεπεράσει αρκετά εμπόδια πριν από την κατασκευή του, ενώ θα χρειαστούν αρκετά για να αντικατασταθεί πλήρως το πετρέλαιο. Αυτό το κομμάτι του προβλήματος της παγκόσμιας θέρμανσης δεν έχει απλές λύσεις.

Σε μια προσπάθεια μείωσης των ανθρωπογενών εκπομπών, που σήμερα φτάνουν τους 30 δις μετρικούς τόνους το χρόνο, η προσοχή του κόσμου έχει στραφεί σε κάποιες σταθερές μεγάλες πηγές, όπως εργοστάσια παραγωγής ενέργειας.

Μια άλλη στρατηγική, γνωστή ως παγίδευση και αποθήκευση άνθρακα, ακολουθεί την χρήση ορυκτών καυσίμων αλλά παγιδεύει το διοξείδιο του άνθρακα και στη συνέχεια το οδηγεί και το παγιδεύει στο υπέδαφος, όπου δεν μπορεί να επηρεάσει το κλίμα.

Η σταθεροποίηση όμως των επιπέδων του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα απαιτεί δραστικές μειώσεις στις εκπομπές ενώ παρόμοιες λύσεις για μικρές, φορητές πηγές CO2 προς το παρόν δεν υπάρχουν.

Έως σήμερα έχουν προταθεί τρείς λύσεις: κυψέλες καυσίμων υδρογόνου, ηλεκτρικά αυτοκίνητα και βιοκαύσιμα.

Τα βιοκαύσιμα, όπως η αιθανόλη είναι υποκατάστατα της βενζίνης που παράγονται από φυτά όπως το καλαμπόκι ή τα ζαχαρότευτλα που βασίζονται στην ίδια ιδέα με αυτή του Green Freedom.

Τα φυτά απορροφούν CO2 καθώς μεγαλώνουν, ποσοστό που μπορούν να εξισορροπήσουν κατά την εκπομπή. Όμως η ανάπτυξη σπαρτών για καύσιμα απαιτεί τεράστιες καλλιεργήσιμες εκτάσεις.   

Τα τροφοδοτημένα με υδρογόνο αυτοκίνητα δεν εκπέμπουν CO2 αλλά παράγουν υδρογόνο αποσπώντας το από το νερό ή χρησιμοποιούν κάποιες άλλες χημικές  διαδικασίες, που απαιτούν αρκετή ενέργεια. Εάν όμως αυτή η απαιτούμενη ενέργεια προέρχεται από πυρηνικά εργοστάσια τότε το αποτέλεσμα είναι ξανά το ίδιο. Επιπλέον το υδρογόνο είναι δύσκολο στην αποθήκευση και μεταφορά του.

Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα μεταφέρουν επίσης το πρόβλημα του CO2 στα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας ενώ τα αυτοκίνητα αυτά περιορίζονται από την περιορισμένη ενεργειακή τους αυτονομία.

Όπως αποδεικνύεται, η βενζίνη είναι το ιδανικότερο καύσιμο, εκτός του γεγονότος ότι παράγει 19,4 λίβρες διοξειδίου του άνθρακα ανά γαλόνι. Μεταφέρεται εύκολα και παράγει περισσότερη ενέργεια από κάθε άλλο εναλλακτικό μέσο.

Εάν μπορέσουμε να κατασκευάσουμε βενζίνη από το CO2 που βρίσκεται στην ατμόσφαιρα τότε δεν θα έχουμε ανάγκη από εναλλακτικές λύσεις.

«Είναι η μόνη από τις επιλογές που ικανοποιεί όλες τις προϋποθέσεις έως σήμερα,» σχολιάζει ο Δ. Martin.

Κάποιοι άλλοι επιστήμονες δήλωσαν ότι η πρόταση των ερευνητών από το Los Alamos δείχνει ενδιαφέρουσα αλλά δεν είναι δυνατόν να εκτιμηθεί πλήρως αφού δεν έχουν δημοσιευθεί ακόμα λεπτομέρειες.

«Το μόνο σίγουρο είναι ότι αξίζει τον κόπο,» αναφέρει ο Martin I. Hoffert, καθηγητής Φυσικής από το New York University. «Η ιδέα δεν είναι καινούργια αλλά υπάρχουν κάποια κομμάτια της που παρουσιάζουν εξαιρετικό ενδιαφέρον.»