Příliš dobré, aby to byla pravda? Společnost Equatic, za kterou stojí vědci a vědkyně z Kalifornské univerzity v Los Angeles, vyvinula způsob zachycení oxidu uhličitého a jeho přetvoření na zelené palivo.
O průkopnickém objevu hovořil Gaurav Sant, profesor stavebního a environmentálního inženýrství a materiálové vědy. Devětatřicetiletý ředitel Institutu pro uhlíkový management na Kalifornské univerzitě popsal metodu, jak eliminovat nebezpečně rozšířený skleníkový plyn.
Plán je „vysát“ oxid uhličitý z oceánů a navázat na něj další ze vzduchu po způsobu jakési obří globální houby. To vše má jít provést pomocí relativně jednoduchého elektrochemického procesu, který napodobuje, co už umí příroda. Vedlejším produktem by pak byl vodík.
Oceánská voda obsahuje stopadesátkrát více oxidu uhličitého než vzduch, což znamená, že pokud chcete dostat oxid uhličitý z atmosféry, jedním z nejúčinnějších způsobů, jak toho dosáhnout, je odstranit ho z oceánů. Metoda představená Gauravem Santem je přitom už na cestě ke komercializaci prostřednictvím zmíněného startupu Equatic.
Ten už získal v souhrnu třicetimilionovou podporu od Granthamovy nadace, Iniciativy Chan Zuckerberg, singapurské nadace Temasek Foundation nebo ministerstva energetiky Spojených států. Equatic má v nadcházejících letech odstranit miliony tun oxidu uhličitého za méně než sto dolarů za tunu. Sant také očekává, že společnost bude vyrábět vodík za jeden dolar za kilo, který může prodat nebo použít k podpoře dalšího provozu.
Dvě malá pilotní zařízení na člunech se snaží prokázat, že metoda funguje: jedno v Los Angeles, které bylo odhaleno 12. dubna 2023, další v Singapuru. Každé dokáže odstranit sto kilogramů oxidu uhličitého a vyrobit několik kilogramů vodíku denně.
Větší zkušební provoz se má otevřít koncem příštího roku v Singapuru, integrovaný do zmenšeného odsolovacího zařízení. Tam se má postarat i odstranění deseti metrických tun oxidu uhličitého za den.
Pokud vše půjde dobře, cílem společnosti Equatic je provozovat velká komerční zařízení schopná eliminovat až milion metrických tun oxidu uhličitého a vyrábět třicet pět tisíc metrických tun vodíku ročně. Předtím však musí společnost získat dalších sto milionů dolarů a vylepšit design svých závodů.
Využívání větrných, slunečních a dalších bezuhlíkových zdrojů energie jsou spolu s opuštěním spalovacích motorů důležitými kroky pro zmírnění katastrofálních dopadů klimatické změny. Odstranění již vypuštěného množství oxidu uhličitého ale může sehrát podobně zásadní roli.
Mezinárodní panel pro změnu klimatu to dal jasně najevo v březnové zprávě, která zdůraznila pravděpodobnost ekologické katastrofy, pokud lidstvo své emise oxidu uhličitého dramaticky nesníží. Navzdory cílům největších světových ekonomik celosvětový podíl vypouštěného oxidu uhličitého v roce 2022 neustále rostl, a to o 0,9 procenta na rekordních 36,8 gigatuny.
Mezivládní panel pro změnu klimatu odhaduje, že do poloviny století bude nutné odstranit ze vzduchu tři až dvanáct gigatun oxidu uhličitého ročně, aby se omezilo globální oteplování o více než 1,5 stupně Celsia nad teplotami úrovně před průmyslovou revolucí.
Technologie společnosti Equatic má samozřejmě své háčky – především existuje riziko poškození mořského života z odpadních procesů. Metoda také vyžaduje obrovské množství energie.
„Musíme najít rovnováhu mezi tím, co je nezbytné pro řešení klimatických podmínek, které nás obklopují, ale zároveň být odpovědnými za to, že nezpůsobíme žádné škody,“ uvědomuje si Sant.
Equatic chce během několika let generovat tržby v řádu desítek milionů dolarů prodejem uhlíkových kompenzačních kreditů konkrétním firmám. A pokud by vlády Spojených států, Evropské unie, Japonska a dalších zemí zpřísnily pravidla pro emise uhlíku, mohl by tento byznys v budoucnu generovat miliardy dolarů ročně.
Ostatně automobilka Tesla se už dávno naučila, jak lukrativní může být prodej uhlíkových úvěrů: v roce 2022 zaúčtovala 1,8 miliardy dolarů bez marže od dalších výrobců automobilů, kteří potřebují povolenky na jimi vypouštěný oxid uhličitý a další znečištění ovzduší.
„Podnikání budou pohánět velké korporace, které se zavázaly, že budou uhlíkově neutrální. To bude možné pouze nákupem uhlíkových kreditů,“ konstatuje hlavní poradce Equaticu Lorenzo Corsini, který je zároveň vedoucím rakouských operací společnosti BioNTech.
Corsini předpokládá příchod dalších regulací, které velkým společnostem zabrání vypouštět oxid uhličitý, aniž by za to neplatily. „Bude to trochu jako komunální odpad: Odpadky nemůžete jen tak vyhodit na ulici nebo do lesa. Musíte za to zaplatit.“
Equatic není jediným startupem Institutu uhlíkového managementu Kalifornské univerzity v Los Angeles, který byl spuštěn za účelem vývoje dekarbonizačních technologií. CarbonBuilt například využívá patentovanou metodu vyvinutou Santovým týmem k přeměně oxidu uhličitého z průmyslových zdrojů na betonové stavební bloky a materiály.
Oceány jsou hlavním pohlcovačem oxidu uhličitého na planetě a absorbují miliardy tun ze vzduchu. Ale jejich schopnost pokračovat je ohrožena, protože lidská činnost vytváří stále více plynu. Jak hladiny oxidu uhličitého neustále stoupají a oceány ho pohlcují, stávají se stále kyselejšími, čemuž by proces Equatic mohl zamezit.
„Přemýšlejte o oxidu uhličitém jako o kyselině. Jak neutralizujete kyselinu? Ošetříte ji zásadou,“ řekl Sant. „My v podstatě umožňujeme jednoduché acidobazické chemii, aby fungovala v náš prospěch, a to způsobem, že vyrábíme stejný materiál, ze kterého jsou mušle nebo křída: uhličitan vápenatý.“
V Santově pojetí jsou budoucí elektrárny velkými elektrochemickými reaktory se spoustou nádrží a potrubí, které nasávají miliony galonů mořské vody a vedou ji přes elektricky nabitou síť, aby zvýšily její pH.
To vyvolává řadu chemických reakcí, včetně slučování rozpuštěného oxidu uhličitého ve vodě a oxidu uhličitého ve vzduchu s vápníkem a hořčíkem. Tyto dva prvky oxid uhličitý vážou a stávají se z nich uhličitany vápníku a hořčíku. Vedlejším produktem je pak vodík.
Po proběhnutí procesu mořská voda proudí zpět do oceánu, stejně jako uhličitanová suspenze, kterou vytváří. Podle profesora Santa to bude pro život v oceánu neškodné, jelikož množství materiálu odeslaného zpět je zlomkem objemu vtažené mořské vody a skládá se z prvků, které se v ní přirozeně vyskytují. Je ale třeba provést zkoušky, které Santův předpoklad potvrdí.
Proces uvolní kapacitu oceánů absorbovat více oxidu uhličitého ze vzduchu, čímž se nakonec sníží jeho podíl v atmosféře. Jedná se však o energeticky náročný proces. Odstranění tuny oxidu uhličitého tímto způsobem vyžaduje dvě megawatthodiny elektřiny. Výroba energeticky bohatého vodíku by však tyto nároky pomohla kompenzovat a snížit potřebu čisté energie na jednu megawatthodinu na tunu.
Ani to není málo – nicméně konkurenční formy odstranění oxidu uhličitého, jako například přímé zachycování vzduchu, jsou energeticky náročnější. „Potřeby konkurence jsou několikrát větší než naše,“ tvrdí Sant.
Celý proces byl již ověřen v laboratoři, ale zůstává otázka, jestli dosáhne ve velkém komerčním měřítku dostatečné účinnosti. Při jejím zodpovězení bude hrát zásadní roli Singapur.
Navrhování levnějších, účinnějších a odolnějších elektrod potřebných k zahájení procesu odstraňování oxidu uhličitého bude jednou z největších výzev. Přesto podle Douga Wickse, programového ředitele Agentury pro pokročilé výzkumné projekty, Santův tým postupuje poměrně rychle.
Agentura společnosti Equatic poskytla milion dolarů prostřednictvím federálního grantu. „Je to průkopnické. Mají sice technické problémy, ale jejich přístup je rozhodně velmi zajímavý,“ konstatuje Wicks. Americké ministerstvo energetiky stanovilo pro společnosti účastnící se iniciativy Carbon Shot Negative cíl sto dolarů na metrickou tunu odstraněného oxidu uhličitého.
A to jsou náklady, o kterých se Sant domnívá, že jsou pro Equatic dosažitelné – když koncem desetiletí zahájí komerční provoz. Lorenzo Corsini dodává, že přístup společnosti má oproti přímému zachycování oxidu uhličitého klíčovou výhodu: eliminuje potřebu zachycený uhlík někam pracně a draze ukládat.
