Saznajte kako start-up kompanija Heirloom svojom tehnologijom za očuvanje klime planira ukloniti 1 milijardu tona ugljen-dioksida iz atmosfere svake godine do 2035.

Tehnologija niskih troškova za direktno hvatanje zraka (DAC) kompanije Heirloom trajno uklanja ugljen-dioksid iz atmosfere koristeći prirodna svojstva krečnjaka

• Kako bismo ograničili globalno zagrijavanje na 1,5 stepeni Celzijusa iznad preindustrijskih nivoa ljudi ne samo da moraju ograničiti emisije gasova staklene bašte, već i agresivno ukloniti ugljen- dioksid iz atmosfere.
• Tehnologija direktnog hvatanja zraka kompanije Heirloom jedan je način da se postignu ciljevi ograničavanja zagrijavanja putem uklanjanja ugljenika.
• Heirloom-ov proces koristi krečnjak za sigurno i trajno hvatanje i skladištenje ugljen-dioksida u podzemnim bunarima ili čak u izgrađenoj okolini putem betona.

Poplave, ekstremne vrućine, hladni udari, suše, požari, snježne oluje, tornada, uragani i cunamiji prijetili su ljudskom zdravlju i opstanku tokom mileniuma. Zbog klimatskih promjena, ekstremni vremenski uslovi postali su češći i smrtonosniji. Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) naziva klimatske promjene “najvećom prijetnjom zdravlju s kojom se suočava čovječanstvo”. WHO predviđa da će klimatske promjene uzrokovati otprilike 250.000 dodatnih smrtnih slučajeva godišnje zbog pothranjenosti, malarije, dijareje i stresa od visoke temperature, uglavnom u zajednicama s niskim prihodima i ugroženim skupinama u razdoblju od 2030. do 2050. godine.

Prema Međuvladinom panelu o klimatskim promjenama (IPCC) ograničavanje globalnog zagrijavanja na 1,5 stepeni Celzijusa iznad preindustrijskog nivoa može pomoći u sprječavanju tih smrti. Trenutno, svijet ide prema globalnom zagrijavanju od 3 stepeni Celzijusa. Smanjenje emisija ugljenika apsolutno je ključno, ali samo to nije dovoljno da promijeni tok. Istorijske emisije ugljenika takođe se moraju ukloniti iz atmosfere. IPCC procjenjuje da ljudi moraju ukloniti čak šest do 10 gigatona ugljen-dioksida godišnje do 2050. godine.

Od sadnje drveća do hvatanja i skladištenja ugljenika, postoji mnogo načina za pristup uklanjanju CO2. Start-up Heirloom razvio je obećavajuće rješenje za uklanjanje ugljenika: tehnologiju niskih troškova za direktno hvatanje zraka (DAC) koja trajno uklanja CO2 iz atmosfere koristeći prirodna svojstva krečnjaka. Heirloom koristi obnovljivu energiju za grijanje mineralnog praha krečnjaka u električnim pećima, što rezultira sa dva nusproizvoda: CO2 i kalcijum-oksid.

Zašto krečnjak?

Tehnologija kompanije Heirloom kombinuje prirodni proces poznat kao mineralizacija ugljenika u kojem minerali brzo apsorbiraju CO2 iz okolnog zraka, s mjerljivošću i skalabilnošću direktnog hvatanja zraka. Heirloom koristi krečnjak kao svoj preferirani mineral, odnosno kalcijum-karbonat (CaCO3) – jednu od najobilnijih spojeva na Zemlji.

“Krečnjak se sastoji od kalcijum-oksida i CO2”, kaže Max Scholten, voditelj komercijalizacije u Heirloomu. “Kada se CO2 ukloni iz krečnjaka, postaje kreč, odnosno kalcijum-oksid, koji želi povratiti svoje prirodno stanje krečnjaka. Krečnjak je “žedan” CO2 i djeluje kao spužva, izvlačeći CO2 iz atmosfere. Tehnologija kompanije Heirloom ubrzava ovaj prirodni proces, smanjujući vrijeme apsorpcije CO2 sa više godina na samo tri dana.”

Heirloom-ovo rješenje zasniva se na naučnom postupku nazvanom termalna regeneracija. U njihovom prototipnom postrojenju za direktno hvatanje zraka (DAC) u Brizbejnu u Kaliforniji, koje je modularno kako bi omogućilo jednostavnu replikaciju putem masovne proizvodnje, Heirloom koristi obnovljivu energiju za grijanje mineralnog praha krečnjaka u električnim pećima. Kada se to dogodi, CaCO3 se razdvaja na dva različita nusproizvoda, pri čemu je prvi CO2, koji Heirloom hvata i skladišti.

U nekim slučajevima, uhvaćeni ugljenik sigurno se skladišti pod zemljom u bušotinama razreda VI, koje odobrava Agencija za zaštitu životne sredine SAD-a (EPA). U drugim slučajevima, on se otapa u vodi kombinujući s drugim prirodnim materijama na načine koji ga trajno zadržavaju. Islandska kompanija Carbfix, na primjer, ubrizgava karboniziranu vodu u tlo, gdje reaguje sa podzemnim bazaltnim stijenama i na kraju se pretvara u kamen. Druga kompanija, proizvođač betona CarbonCure, koristi karboniziranu vodu za izradu svježeg betona.

“Svi ovi načini skladištenja igraju ulogu u uklanjanju CO2 na nivou koja ima značajan uticaj na klimu”, kaže Scholten, dodavajući da je partnerstvo Heirlooma s CarbonCureom posebno obećavajuće. “CO2 koji je Heirloom do sada uklonio trajno je pohranjen u betonu i koristi se u infrastrukturnim projektima preko cijelog zaliva. Beton, kao najkorišćeniji građevinski materijal na svijetu, pruža važno skladište za trajno skladištenje CO2. S obzirom na veličinu klimatske krize i ambicioznost klimatskih ciljeva Kalifornije, moramo početi trajno zadržavati CO2, a beton je rješenje koje je danas dostupno.”

Naučnik uzima uzorak kalcijum-karbonata, poznatog i kao krečnjak, jednog od najobilnijih spojeva na Zemlji.

Drugi nusproizvod Heirloom-ovog procesa termalne regeneracije je kalcijum-oksid (CaO), koji se hidratizira vodom i izloži atmosferi kako bi apsorbovao više CO2. U ovom trenutku ponovno postaje CaCO3. Rekreirani krečnjak zatim se dodaje u peć, pokrećući ponovni ciklus. Zbog toga što ostaje hemijski nepromijenjen, Heirloom konačno može koristiti višak krečnjaka kao sirovinu za proizvodnju papira, obradu vode ili poljoprivredu.

Skaliranje tehnologije za očuvanje klime putem partnerskih odnosa u industriji

Prema riječima Scholtena, Heirloom ima cilj koristiti ovaj proces kako bi do 2035. godine godišnje uklonio 1 milijardu tona CO2 iz atmosfere. To je ekvivalentno 20% ukupnih emisija CO2 u Sjedinjenim Američkim Državama danas i 10% do 20% onoga što stručnjaci smatraju potrebnim do 2035. godine. Da bi postigao svoje ciljeve, kompanija treba biti sposobna uklanjati CO2 iz atmosfere po cijeni manjoj od 100 dolara po toni. To počinje s operativnom učinkovitošću koju postiže uz pomoć Autodesk AutoCAD softvera, posebno AutoCAD Electrical toolseta, specijalizovanog za elektroindustriju, koji sadrži dizajnerske alate za stvaranje, modifikovanje i dokumentovanje elektrokontrolnih sistema.

CO2 koji je Heirloom do sada uklonio trajno je sačuvan u betonu i korišćen u infrastrukturnim projektima cijelim zalivom u Kaliforniji

Scholten ističe da je Electrical toolset bio ključan za dizajniranje električnih panela integrisanih sa kontrolnim sistemom. “Bez njega ne bismo mogli izgraditi, testirati i pokrenuti opremu koju koristimo kao dio našeg procesa hvatanja atmosferskog ugljen-dioksida”. Ono što Heirloom trenutno treba više od efikasnosti operacija jeste obim. Efikasnost će porasti kada se uspostave mnoga postrojenja za uklanjanje atmosferskog CO2 u ime svojih kupaca.

“U skladu s Wrightovim zakonom, naša modularna postrojenja postaće značajno jeftinija što ih više implementiramo, baš kao što smo vidjeli s drugim modularnim tehnologijama poput solarnih panela i litijum-ionskih baterija”, kaže Scholten. “Imali smo sjajan početni zamah… ali trebamo stotine klijenata kako bismo razvili tržište za trajno uklanjanje ugljenika. Dugoročni ugovori otkupa su srž ovog procesa skaliranja, a kupci koji se obavezuju na višedecenijske kupovine značajno će ubrzati napredak tehnologije.”

Kompanija dobro napreduje: U septembru 2023. godine objavila je dugoročni ugovor s Microsoftom, koji se obvezao kupiti do 315.000 tona CO2 koji će se ukloniti tokom 10 ili više godina od Heirlooma.

Prema Scholtenu, to je jedan od najvećih ugovora o uklanjanju CO2 do danas. “Naš nedavni sporazum s Microsoftom omogućiće Heirloomu otključavanje katalizatora finansijskih sredstava za izgradnju budućih postrojenja za direktno hvatanje zraka, slično ugovorima o kupovini električne energije koji su podstakli razvoj vjetroelektrana i solarnih projekata. Gledajući unaprijed, uzbuđeni smo zbog izgradnje većih implementacija koje će ispuniti unaprijed dogovorene kupovine s našim kupcima na putu prema gigatonskom razmjeru do 2035. godine.”