Kannattaako CO2:n poisto ilmakehästä?


Science Daily uutisoi jälleen uudesta tavasta poistaa hiilidioksidia ilmasta (Linkki). Tutkijat vättävät voimakkaan orgaanisen emäksen, guanidiinin, muodostavan hiilidioksidin kanssa karbonaattia, joka hajoavaa alle 200 asteen lämpötilassa. Tähän alhaiseen CO2:n vapautumislämpötilaan uusi menetelmä pitkälti perustuu. Toinen menetelmän perusta on se, että kun karbonaatti kiteytyy liuoksesta, tasapaino siirtyy poiston puolelle. Vielä täsmällisemmin sanottuna ensimmäisen kiteen jälkeen seuraavat liuoksessa läsnäolevat kiteet eivät olennaisesti siirrä tasapainoa lähtöaineiden suuntaan, vaikka niitä olisi enemmänkin.

Vertailukohtana tutkijoilla on kaiketi epäorgaaniset karbonaatit, joiden hajoaminen, siis hiilidioksidin vapautuminen, tapahtuu vasta paljon korkeammissa lämpötiloissa. Alhaisempi lämpötila viittaa vähäisempään energian hukkaantumiseen.

Jos tutkimus ei olisi luotettavana pitämäni Oak Ridge National Laboratory tuotantoa, alkaisin enemmän ihmetellä tutkimusuutisoinnissa ilmoitettuja outouksia verrattuna muuhun kirjallisuustietoon. Esimerkiksi guanidiinikarbonaatin pitäisi olla hyvin vesiliukoista ja sen hajoamispiste 300 °C:een luokkaa. Ehkä näille ristiriidoille löytyisi selitys koko maksumuuriin takana olevan tutkimus lukemalla.

Ihmettelyn sijaan laskeskelin, miten paljon energiaa tarvittaisiin, jos puolet ilmakehästä siirrettäisiin ilmanpuhdistimen läpi niin, että sille annettaisiin 10 m/s lisänopeutta. Lähtöoleutkseni oli, että liikaa. Tulokseksi sain, että jos sellaiset 36 ydinvoimalaa pyörisi 10 TWh vuosituotannolla 100 vuotta, ilmamassan siirtotehtävä olisi suoritettu. Mikä yllättävintä, jos ilman pumppauksessa selvittäisiin 1 m/s virtausnopeuslisäyksellä, tarvetta olisikin vain 0,36 vastaavalle ydinvoimalalle sadan vuoden aikana.  Näin voitaneen olettaa, ettei ilman pumppaus hiilidioksidia poistavan laitoksen läpi ole ihmiskunnalle ylivoimainen tehtävä, jos nyt hiilidioksidia halutaan poistaa ilmasta jonkinlaisella laitoksella. Laitoksen tai laitosten ilmanottoaukkojen yhteispinta-alaksi sain n. 680 neliökilometriä. Eli sellaiset 6800 kilometriä sata metriä korkeaa aukkoa. Tämä rakenne saattaisi olla ydinvoimaloita kalliimpi investointi.

Kun ilmavirtaus olisi yhteensä kuutiokilometriluokassa sekunnissa, hiildioksidia sitovaa kemikaaliakin tarvittaisiin ainakin megatonneja, kun hiilidioksidin sidonta ilmakehässä ja vapauttaminen kuumentamalla täytyisi sentään tehdä eri tilassa, jolloin vaikkapa tunnin kiertoaika kemikaalille olisi jo ihan kohtuullinen hyvä saavutus. Tämä kemikaalikustannus olisi todennäköisesti kalliihko investointi, jota en kuitenkaan edes yrittänyt tarkemmin laskea. Hienokemikaalihinnat guanidiinille eivät oikein ole käyttökelpoisia. Esimerkkiksi kymmenen euron kilohinnalla yhden megatonnin hinta olisi kymmenen miljardi miljardia euroa.

En tässä puutu niihin hyötyihin, mitä hiilidioksidista ja sen lisäämisestä ilmakehään on, vaan yritän vain arvioida, kuinka kallista hiilidioksidin poisto suoraan ilmakehästä olisi. Jos ihmiskunta vaikkapa yhteisestä uskonnollisesta vakaumuksesta lähtien päättäisi poistaa ilmakehän hiilidioksidia. Karkeahkosti arvioiden se ei olisi niin kallista, etteikö sitä pystyttäisi tekemään.

Jos hiilidioksidia pyritään poistamaan suoraan tehtaan piipuista ja vastaavista rikastetuista kohteista, voitaneen päästä paljon pienemmän mittakaavan laitoksilla. Samalla toki tulee ongelmaksi savukaasujen epäpuhtauden, mutta kyllähän puolen ilmakehän käsittelyssäkin laitosten läpi virtaa myös suuria määriä erilaisia epäpuhtauksia. Kummassakin tapauksessa osa epäpuhtauksista kannattaisikin kerätä pois kierrosta.

Otsikkoni kysymykseen, kannattaako hiilidioksidin tekninen poisto suoraan ilmakehästä, en pysty vastaamaan muuta kuin, että epäilen kannattavuutta.

Linkkejä

https://fi.wikipedia.org/wiki/Guanidiini (Linkki) Yleisartikkeli guanidiinista.

https://fi.wikipedia.org/wiki/Guanidiinikarbonaatti (Linkki) Joitain tietoja guanidiinikarbonaatista. Osoittaa vähintäänkin, että kyse on tunnetusta yhdisteestä.

Mainokset

3 responses to “Kannattaako CO2:n poisto ilmakehästä?

  1. Onko CO2-poistoideassa järjen hiventäkään!
    -tasolla 170ppm viherkasvien kasvu pysähtyy
    -tasolla 120ppm viherkasvit kuolevat
    -aina 5% tasolle saakka viherkasvien kasvu kiihtyy.
    CO2:n poisto toki ’auttaisi’ väestöräjähdykseen, mutta ….
    -lääke on tässä tapauksessa tautia pahempi.

    Tykkää

    • Otin puolet ilmakeästä ”käsittelyyn” arviossani siksikin, että arvelin sillä päästävän mihin tahansa haluttuun tulokseen. Kukaan tuskin haluaa poistaa kaikkea hiilidioksidia.
      Järkevyyttä epäilen, mutta viittasinkin uskonnolliseen vakaumukseen motiivina.

      Tykkää

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s