Улавливание углерода уже здесь?

Стефан Хитц отвлекся от своей работы, управляя странной на вид машиной в потустороннем ландшафте Исландии, и прибегнул к аналогии из "Звездных войн", чтобы объяснить свою работу на границе климатических технологий.

"Я чувствую себя так, словно я пришел с Темной стороны, чтобы стать воином-джедаем", - пошутил он, прижавшись к прохладному ветру, дующему через безлесные участки остывшей лавы и далеких вулканов.

37-летний техник по обслуживанию из Цюриха девять лет проработал в авиационной и морской промышленности, прежде чем присоединиться к Climeworks, швейцарской компании, которая пытается устранить ущерб, нанесенный такими сильно загрязняющими окружающую среду отраслями.

"Это дает дополнительное удовлетворение от осознания того, что ты помогаешь планете, а не вредишь ей", - сказал он.

Г-н Хитц и его небольшая команда техников работают с Orca, крупнейшим в мире коммерческим устройством прямого улавливания воздуха (DAC), которое в сентябре начало извлекать углекислый газ из воздуха на участке в 20 милях от столицы Рейкьявика.

В то время как ветер вздымал облака пара, вырывающиеся из близлежащей геотермальной электростанции Хеллисхейди, из Orca доносился легкий гул, напоминающий четыре массивных кондиционера, каждый из которых размером с один грузовой контейнер, установленный один на другой.

Каждый контейнер вмещает 12 больших круглых вентиляторов, работающих на возобновляемой электроэнергии от геотермальной станции, которые всасывают воздух в стальные водосборники, где углекислый газ (CO2), основной парниковый газ, вызывающий глобальное потепление, химически связывается с фильтрующим веществом, похожим на песок.

При воздействии тепла на это фильтрующее вещество высвобождается CO2, который затем смешивается с водой исландской компанией Carbfix для получения питьевой газированной воды.

Несколько других компаний пытаются извлечь углерод из воздуха в США и других странах, но только здесь, на вулканических плато Исландии, CO2 превращается в этот искрящийся коктейль и закачивается на несколько сотен метров вниз в базальтовые породы.

Компания Carbfix обнаружила, что ее смесь CO2 вступает в химическую реакцию с базальтом и превращается в горную породу всего за два-три года, а не за столетия, которые, как считалось, занимает процесс минерализации, поэтому она берет CO2, который улавливает система DAC компании Climeworks, и закачивает его в землю через скважины, защищенные от суровой окружающей среды стальными иглу, которые вполне могли бы служить реквизитом в космическом фильме.

Это постоянное решение, в отличие от посадки лесов, которые могут высвободить свой углерод в результате гниения, вырубки или сжигания в условиях потепления планеты. Даже CO2, который другие компании планируют закачивать в пустые нефтяные и газовые месторождения, может со временем вылиться наружу, опасаются некоторые эксперты, но как только углерод превратится в камень, он никуда не денется.

Orca называют первой в мире коммерческой установкой DAC, потому что 4 000 метрических тонн CO2, которые она может извлекать ежегодно, были оплачены 8 000 человек, которые подписались через Интернет на удаление части углерода, и такими компаниями, как Stripe, Swiss Re, Audi и Microsoft.

Рок-группа Coldplay недавно присоединилась к этим компаниям, заплатив Climeworks за добровольные углеродные кредиты, чтобы компенсировать часть собственных выбросов. Компания надеется однажды получить прибыль за счет того, что ее затраты будут ниже цены продажи этих кредитов.

Проблема в том, что производительность Orca составляет всего три секунды от годового объема выбросов CO2 человечества, который приближается к 40 миллиардам метрических тонн, но Orca, по крайней мере, показала, что концепция очистки воздуха и улавливания углерода под землей превратилась из научной фантастики в науку.

Тарек Солиман, лондонский аналитик по вопросам изменения климата из HSBC Global Research, говорит, что запуск в Рейкьявике не является тем "квантовым скачком", который бы доказал, что технология может достичь масштабов и стоимости, необходимых для реального воздействия на изменение климата.

"Но это шаг в этом направлении", - сказал г-н Солиман. "Учитывая, что прямой улавливатель воздуха рассматривался многими людьми как нонсенс, это то, что можно увидеть и потрогать, что ставит его на путь доверия".

Кристоф Гебальд, соучредитель Climeworks, убежден, что в ближайшие три-четыре десятилетия эта технология может превратиться в отрасль с триллионным оборотом, и, по его словам, этой цели будет способствовать предстоящая встреча COP26 в Глазго, на которой большинство стран возьмут на себя обязательство добиться нулевого уровня выбросов к 2050 году.

"Это был бы результат мечты Глазго, наряду с признанием лицами, принимающими решения, того, что любой подход, ведущий к нулевому уровню, должен включать в себя удаление углерода, а также сокращение выбросов", - сказал он в телефонном интервью из Цюриха.

Доктор Гебальд, мягко говоря, 38-летний, начал работать над DAC вместе с коллегой из Германии Яном Вурцбахером, когда они изучали машиностроение в Швейцарии. Они создали свою компанию в 2009 году, но, по словам д-ра Гебальда, большим прорывом для них стал выход в 2018 году доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата под руководством ООН, в котором говорилось о необходимости достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году, чтобы удержать глобальное потепление на уровне 1,5 градусов. Важно отметить, что в нем также был достигнут первый научный консенсус в отношении того, что некоторые выбросы будет слишком трудно искоренить, поэтому все жизнеспособные пути к "чистому нулю" будут основываться на устранении некоторых предыдущих выбросов.

Доктор Гебальд считает, что машинные решения, возможно, должны будут взять на себя половину этой нагрузки, поскольку потенциал большинства природных вариантов ограничен нехваткой пахотных земель.

Переход от 4 000 метрических тонн в год к 5 миллиардам метрических тонн достаточно быстро, чтобы помочь ограничить изменение климата, может показаться причудливым, но есть интригующее сравнение с первой в мире коммерческой ветряной электростанцией, которая была открыта в 1980 году на Крочед Маунтин в Нью-Гэмпшире.

Этот проект состоял из 20 турбин общей мощностью 600 000 ватт. Сорок лет спустя, в 2020 году, установленная в мире ветровая мощность была в 1,23 миллиона раз больше - 740 гигаватт.

Увеличение годовой выработки Orca такими же темпами позволило бы достичь мощности удаления CO2 в 5 миллиардов метрических тонн примерно к 2060 году.

"Это именно то, что климатология требует от нас для достижения климатических целей", - сказал доктор Гебальд.

Задача будет зависеть от снижения затрат, которые, по словам д-ра Гебальда, в настоящее время составляют от 600 до 800 долларов за метрическую тонну. Увеличение объемов производства может снизить эти затраты до 200-300 долларов за метрическую тонну к 2030 году и до 100-150 долларов примерно к 2035 году, сказал он.

По словам д-ра Гебальда, DAC уже был бы конкурентоспособным, если бы получал субсидии, которые способствовали внедрению и процветанию электромобилей и солнечных батарей. .

Фундаментальное отличие от ветряной и солнечной энергетики заключается в том, что они в конечном итоге были движимы мотивом прибыли, поскольку после того, как субсидии помогли сделать их конкурентоспособными, они производили ценный актив - дешевую электроэнергию.

Основной "результат" DAC - помощь в спасении планеты - вместо этого должен опираться на государственную поддержку, такую как кредиты на выбросы и налоги на эмитентов углерода, отсюда и важность таких встреч, как КС в Глазго.

Пока г-н Хитц и его команда наблюдают за работой Orca, чтобы отточить свою следующую установку, которая будет в 10 раз больше и которую планируется запустить через два-три года, д-р Гебальд признал, что во многом Orca, рассчитанная на десятилетие, уже достигла своей цели. "Мы знаем, что технология работает, поэтому основной эксперимент с Orca был направлен на проверку интереса рынка к удалению углерода, и мы очень рады, что уже заключен контракт на большую долю мощности установки на весь срок службы".

Компания Carbfix активно изучает возможности адаптации своего процесса минерализации к другим типам пород и использования морской воды на участках, где не хватает пресной воды.

Карбфикс был запущен как исследовательский проект в 2007 году по инициативе тогдашнего президента Исландии Олафура Рагнара Гримссона, которому местный ученый сказал, что высокопористый базальт Исландии может минерализовать CO2 без возникновения сейсмических проблем.

Доктор Гримссон закрепил свою роль "сказочного крестного отца" Orca вскоре после окончания своего 20-летнего президентства в 2016 году, когда он проходил через бар роскошного отеля на встрече COP в Марракеше в том году.

"Я случайно услышал, как американский инвестор, сидевший за столиком, громко расхваливал новую швейцарскую компанию, которая, по его словам, обладала технологией извлечения углерода прямо из воздуха", - вспоминает он.

"Я остановился и сказал: "Эй, в Исландии мы знаем, как превратить этот материал в камень!"". Он свел доктора Гебальда с Карбфиксом "и бинго, это было недостающее звено".

Несмотря на эту счастливую случайность, Эдда Арадоттир, исполнительный директор компании Carbfix, говорит, что она не уверена в том, что последнее КС сделает достаточно для того, чтобы помочь "технологиям отрицательных выбросов" реализовать свой потенциал.

"Почему-то кажется, что эти мероприятия редко достигают того, что они задумали", - сказала она.

Д-р Гримссон, бывший президент, также не очень хорошо относится к Глазго, говоря, что "проблема в том, что КС в первую очередь направлены на поиск путей сокращения выбросов".

Это хорошо, сказал он, но "мы также должны уничтожить часть углерода, который уже находится в воздухе. Если мы не начнем делать это очень, очень быстро, мы никогда не добьемся успеха в борьбе с изменением климата".