Dnes probíhá celosvětová stávka za lepší klima a současně startuje Týden pro klima. To vše ve jménu ekologicky šetrnějších zítřků. Ideální příležitost připomenout si technologii, která má značný potenciál snížit obsah CO2 v ovzduší, ale příliš se o ní nemluví. Tím spíš, když před pár dny vědci přišli se zajímavou novinkou, posouvající tuto technologii o kousek blíže realitě. O co jde?
Princip je zdánlivě jednoduchý. Teorie pracuje s předpokladem zachytávání CO2. Následně pomocí redukce dojde k přeměně na oxid uhelnatý, a ten už lze použít jako základní prvek k výrobě syntetického paliva pro spalovací motory nebo třeba pro výrobu plastů.
O nic nového nejde, ale problém je nízká efektivita
Tato technologie není zcela neznámá. V minulosti se o ní hovořilo opakovaně. Například Audi oznámilo zahájení výroby syntetické nafty už v roce 2015. Náš mateřský zpravodajský web Euro.cz pak minulý rok upozornil na belgický projekt společnosti ArcelorMittal, která nasadí na tamní ocelárny bio-reaktor. Ten by měl pomocí bakterií měnit CO2 na biolíh, a to v množství zhruba 80 milionů litrů ročně. Jenže zařízení stálo v přepočtu téměř čtyři miliardy korun.
Právě cena je jednou z hlavních překážek. Stejně jako je v případě jiných postupů nutnost pracovat s teplotami kolem 800 °C a s vysokými tlaky (to se týká technologie, jakou používá Audi), což znamená vysokou spotřebu elektrické energie. Vědci proto hledají jiné cesty. A protože jedním z hlavních problémů je jednoduchá přeměna CO2 na CO, bádá se také v této oblasti.
Budoucností by mohl být oxid ceritý
Možností, jak relativně snadno přeměnit oxid uhličitý na oxidu uhelnatý, je elektrochemická redukce, kdy skrz vodu probublává oxid uhličitý a na povrchu elektrod dochází k chemické reakci. Otázkou je materiál těchto elektrod, protože je potřeba co nejčistší redukce, aby nevznikaly další prvky, jejichž odstranění následně zvyšuje náročnost celého procesu a tím také cenu výsledného syntetického paliva.
Takto by to pak mohlo fungovat. Oxid uhličitý zachycený v různých výrobních závodech nebo domácnostech by se pomocí elektrochemické redukce přeměnil s využitím elektřiny z obnovitelných zdrojů na palivo a další dále využitelné chemikálie. Teď jde o to, jak celý proces zjednodušit a hlavně zlevnitPrávě zde by se mohl uplatnit nedávný objev, na který upozornil web phys.org. Stojí za ním vědecké týmy ze Stanfordovy univerzity a z Dánské technické univerzity. Ti zjistili, že elektroda využívající oxid ceritý je mnohem stabilnější než konvenční elektroda na bázi niklu. Článek vybavený touto elektrodou se při porovnání s běžným řešením ukázal jako efektivnější a také prokázal větší životnost, což by mohlo být pro budoucí nasazení ve větším měřítku klíčové.
Pro dopravu mnohem elegantnější řešení
Výroba syntetického paliva využívajícího jako základní surovinu oxid uhličitý by měla řadu výhod. Především by bylo možné alespoň v nějaké míře zachovat spalovací motory stávající koncepce, neboť pro některé formy dopravy není technologie bateriového elektrického pohonu příliš vhodná. Řeč je o těžších strojích a zejména o letadlech, kde každý kilogram navíc hraje svou roli. Ze zachování stávajících motorů pak pramení další logické výhody jako možnost používat stávajících čerpacích stanic namísto výstavby nové elektrické rozvodné sítě, které se patrně při masovém nasazení elektromobilů dříve nebo později nevyhneme.
Vědci pak předpokládají, že by se tímto způsobem mohl elegantně ukládat přebytek energie, kterou vygenerují elektrárny využívající obnovitelné zdroje při nějakém výkyvu. Například za větrných dnů. Zkrátka lidstvo by energii, kterou v daném momentě nevyužije, přeměnilo na palivo při současné redukci CO2.
Zatím ale jde pořád o hudbu budoucnosti, protože stále platí, že výroba syntetického paliva využívajícího jako základ oxid uhličitý je velmi drahá. Tlak na snižování emisí v ovzduší ve spojení s případnými sankcemi za překročení limitů by ale mohl přechod od teorie do širší praxe urychlit.