Nové využití odpadní vody: Z cementáren a oceláren by mohla ročně zmizet 30 milionů tun CO2

Vědci v Německu nedávno objevili, že alkalická odpadní voda z výroby oceli a cementu by mohla účinně zachycovat oxid uhličitý (CO2). Tento inovativní přístup by mohl ročně odstranit desítky milionů tun skleníkového plynu z atmosféry.

Vědci v Německu nedávno objevili, že alkalická odpadní voda z výroby oceli a cementu by mohla účinně zachycovat oxid uhličitý (CO2). Tento inovativní přístup by mohl ročně odstranit desítky milionů tun skleníkového plynu z atmosféry. Studie provedená Helmholtz-Zentrum Hereon poblíž Hamburku ukázala, že tato průmyslová odpadní voda dokáže CO2 bezpečně vázat a ukládat, což z ní činí slibné dlouhodobé řešení pro sekvestraci uhlíku.

Tým se opírá o základní chemický princip neutralizace. Namísto silných kyselin se k úpravě alkalické odpadní vody před jejím vypuštěním používá oxid uhličitý. Profesor Helmuth Thomas, vedoucí Hereon Institutu pro uhlíkové cykly, vysvětluje, že proces je založen na reakci, kterou si mnozí pamatují z hodin chemie – neutralizaci zásady kyselinou.

Pařížská dohoda z roku 2016 si stanovila cíl udržet globální oteplování výrazně pod dvěma stupni Celsia, ideálně na 1,5 stupně Celsia, oproti předindustriálním úrovním. Navzdory těmto cílům a opatřením na zvýšení účinnosti však globální emise CO2 stále rostou. I když se solární a větrná energie rozšiřují, zatím nestačily k zastavení, natož zvrácení, rostoucích emisí.

Německý tým se inspiroval přirozeným zvětráváním hornin, procesem, který reguluje atmosférický CO2 po miliardy let. Tato metoda váže CO2 do uhličitanů, které jsou následně transportovány z hornin do řek a oceánů, kde plyn dlouhodobě zadržují. Když se oxid uhličitý rozpustí ve vodě, vytváří kyselinu uhličitou. Tato slabá kyselina může reagovat s alkalickými kapalinami, včetně průmyslových odpadních vod, a vytvářet hydrogenuhličitan.

Tento proces dlouhodobě váže CO2 ve vodě a brání mu v opětovném vstupu do atmosféry. Alkalické odpadní vody se ve velkém množství produkují například při výrobě cementu nebo oceli, jak upřesnil Thomas. Dosud byly tyto odpadní vody před vypuštěním neutralizovány kyselinou sírovou nebo chlorovodíkovou, čímž jejich potenciál vázat CO2 zůstal zcela nevyužit.

Využití CO2 k úpravě alkalické odpadní vody by mohlo průmyslově vázat velké množství plynu ve formě hydrogenuhličitanu. Podle výpočtů týmu by se tímto způsobem mohlo celosvětově zachytit přibližně 30 milionů tun CO2 ročně, pokud by se veškerá alkalická průmyslová odpadní voda takto využila. Proces vyžaduje relativně málo dodatečné energie a lze jej integrovat do stávajících průmyslových systémů. Thomas v tiskové zprávě zdůraznil, že potřebná technologie je již k dispozici.

Výsledek je jasný: neutralizace CO2 tímto způsobem je výhodná, zejména proto, že spotřeba energie zařízení je nízká. Navíc, na rozdíl od některých strategií odstraňování uhlíku, které spoléhají na transport a rozptýlení velkého množství drcených hornin, tato metoda funguje zcela na místě. Tím se eliminují hlavní logistické překážky a umožňuje se přesné monitorování množství zachyceného a uloženého CO2. Vyhýbá se také nejistotám, které provázejí například rozptyl minerálních prášků v oceánu, kde existují obavy o jejich účinnost a dopad na životní prostředí. Průmyslové systémy naopak fungují za kontrolovaných podmínek, což zajišťuje konzistentní výsledky a bezpečné úrovně pH před vypuštěním. Studie byla publikována v časopise Environment, Science Technology Letters.