Израильские ученые построили реактор для улавливания CO2, ускоряющий природные процессы в тысячи раз

Ученые из Еврейского университета Иерусалима с коллегами создали реактор, который использует для поглощение углекислого газа природный процесс, но работающий не тысячи лет, а несколько часов.

В природе углекислый газ растворяется в дождевой воде, образуя слабокислый раствор. Этот раствор просачивается через известняк и доломит, реагирует с ними и образует ионы бикарбоната – растворенную форму углерода, которую реки несут в океан. Это один из основных механизмов удаления CO2 из атмосферы, но этот процесс идет крайне медленно и сам по себе не может существенно снизить долю CO2 и повлиять на скорость глобального потепления.

Израильские ученые создали реактор, заполненный известняком и доломитом, через который пропускали морскую воду и углекислый газ. В результате им удалось ускорить процесс, занимающий в природе тысячелетия, в контролируемый эксперимент длительностью несколько часов.

Исследование, опубликованное в Environmental Science & Technology, показало оптимальные условия работы системы. Ученые определили оптимальное соотношение CO2 и морской воды, при котором система наиболее эффективно поглощает углекислый газ. Они обнаружили, что умеренная циркуляция газа в воде ускоряет реакцию, а слишком интенсивная – снижает эффективность. Размер зерен известняка или доломита также имеет значение: мелкие зерна растворяют больше углерода, но крупные – создают более равномерную работу реакции. Доломит оказался предпочтительнее известняка, поскольку не производит вторичных карбонатных осадков, способных выделять углерод обратно в атмосферу.

"Цель состояла в том, чтобы понять, что действительно происходит, когда карбонатные породы встречаются с высокими концентрациями углекислого газа. Как только мы выяснили условия, позволяющие процессу работать эффективно, мы поняли, что природный, медленный процесс можно ускорять и настраивать", – говорит соавтор работы Нога Моран.

Сейчас реактор поглощает около 20% введенного CO2, но ученые считают, что тонкая настройка параметров позволит значительно увеличить этот процент. Ученые надеются, что реактор позволит сократить выбросы электростанций и промышленности.