Szén-dioxid használat

Mindenek előtt megemlítem, hogy a helyszínen egy nem megszokott „hostess” fogadta az érkezőket (bejarat kép). A „Jurassic Park” legelésző állatcsordája életnagyságú Iguanodon tagja állt a Nemzeti Természettudományi Múzeum előtt.

A Brüsszelben tartott rendezvény eredeti címe „CO2 reuse” (szó szerint szén-dioxid újrahasználat) téves. Az „újrahasználat”, helyesebben újra hasznosítás egy már hasznosított anyag valamilyen célra újra használatba vétele. Ilyen pl. az újrahasznosított papír. Azt a szén-dioxidot, amivel a rendezvény foglalkozott viszont még nem használták. (Pontosabban a valamire már használt szén-dioxidot – mint pl. az un. száraz jeget, a szilárd szén-dioxidot – használat után már semmire sem használják, és az ilyenek utáni szén-dioxidról nem esett szó. Bár ez helytelen szóhasználat volt, de minden előadó így használta, ezért én is ezt teszem a továbbiakban.) A szén-dioxid egy eddig semmire sem használt, és a tudósok egy nagy részének, és a környezetvédőknek a véleménye szerint, az un. üvegház hatásban döntő szerepet játszó káros melléktermék.

Nagy összefoglaló előadásokkal kezdődött.

Az első előadás Chris Hendriks (ECOFYS) „A szén-dioxid ujrahasználat és annak politikai vonatkozásai” címet viselte (hendriks1 kép, részletesebb információ a hendriks2 képen látható címen kapható az előadás háttér anyagáról).

Mindenek előtt kiemelte, hogy a
– szén-dioxid földalatti tárolásának folyamata lelassult,
– nem halad ennek a módszernek az általános elfogadása,
– a szén-dioxid, mint értékes nyersanyag ismertetését fel kell gyorsítani,
– tudatosítani kell az emberekben, hogy a szén-dioxid újrahasznosítása nem csak klímavédelmi okokból fontos.

Mire használják?

Az első csoportban a szerves vegyipari hasznosítást említette. Ide tartozik pl. a hidrogénnel metilalkohol, hangyasav előállítása, az algákkal megvalósított fotoszintézis (amiben a víz fénnyel történő felbontásával szintén hidrogénen keresztül megy a folyamat, de a többitől eltérően még megújuló energia – a napsugárzásé – segítségével).

Hogyan csökkenthető a szén-dioxid kibocsátás?

A fosszlis tüzelőanyagoknak a szén-dioxidból nyerhető anyagokkal történő kiváltásával. A szén-dioxidnak, mint nyersanyagnak a különféle gyártási folyamatokba bevonásával. A szén-dioxidra alapozott energia felhasználást csökkentő folyamatokkal.

Egy igen érdekes, szokatlan, és nálunk igen esedékes hasznosítást is említett.

Ez a szén-dioxidnak más környezetkárosító anyagok közömbösítésére történő felhasználása. ELSŐKÉNT A VÖRÖSISZAPOT EMLÍTETTE! (E miatt írtam csupa nagy betűvel.) A vörösiszap erősen lúgos kémhatását lehet ezáltal csökkenteni. (Véleményem szerint esetleg még az így kapott anyagot fel is lehet használni!) Egy jóval kevésbé ismert felhasználás az un. polikarbonátok gyártásánál a nagyon mérgező foszgén használat kiküsszöbölése. A már említett algás fotoszintézis alkalmazása szemétből nyert szén-dioxiddal.

Mi szabja meg ezeknek a gazdaságosságát?

Elsősorban a szén-dioxid nyerésé. A használatával kiváltott nyersolaj és földgáz költségéé. A szén-dioxid használatával kapott anyagok jobb tulajdonságai az eddig gyártottakkal összehasonlítva. És az energia felhasználás ezekben a folyamatokban. ITT KIEMELEM, HOGY AZ ELŐADÓ IS A NAPSUGÁRZÁS ENERGIÁJÁNAK AZ ILYEN CÉLRA TÖRTÉNŐ HASZNÁLATÁT TARTOTTA ELSŐDLEGESNEK. (Ezt azért teszem, mert a szén-dioxidból szenet előállító módszeremben ugyanezt kívánom megvalósítani.) Megemlítette a hulladékhő használatát is ilyen célra.

A szerves vegyipar jelenleg a nyersolajat használja alapanyagként. A szén-dioxiddal történő részleges helyettesítés csökkenti a nyersolaj szükségletet. (MÉG INKÁBB IGAZ EZ AZ EMLÍTETT MÓDSZEREMRE, MERT ABBAN SZÉN KELETKEZIK, AMI SZINTÉN A SZERVES VEGYIPAR ÁLTALÁNOSAN HASZNÁLT ALAPANYAGA, EZÉRT NEMCSAK RÉSZLEGESEN, HANEM MINDENBEN HELYETTESÍTHETI AZT.) A szén-dioxidnak a természetes körfolyamatokba történő visszavitele pedig általában csökkenti a szén igényt.

Összefoglalásként felsorolta, hogy milyen politikailag hasznosítható célokat ad a szén-dioxid újrahasznosítása.

Klíma védelmi akciókat lehet szervezni a szén-dioxid kibocsátás csökkentésére, a szén-dioxid földalatti tárolásának támogatására (AMI EGY HIBÁS MÓDSZER, MERT NEM LEHET MINDEN JELENTŐSEBB SZÉN-DIOXID FORRÁS MELLETT MEGFELELŐ HELYET TALÁLNI ERRE, ÉS A MEGFELELŐ HELYRE TÖRTÉNŐ SZÁLLÍTÁS KÖLTSÉGES. NEM BESZÉLVE ARRÓL, HOGY EZ CSAK „ELDUGJA” A SZÉN-DIOXIDOT.)

BIZTONSÁGOSSABBÁ TESZI AZ ENERGIA HOZZÁFÉRÉST. (Ez szerepelt a módszeremet ismertető indiai előadásomban a COALASIA 2012 konferencián a módszerem egyik legnagyobb előnyeként.) Ezt a nyersolaj igény csökkentésére, a megújuló energia források használatára, a biomassza jobb hasznosítására alapozza, utalva az előadásban elhangzottakra.

Az ipar politikában pedig az innovatív megoldások kidolgozásában, elterjesztésében lehet nagy szerepe, mivel újfajta termékeket, értékláncokat, hatékonyabb használatot ad eredményül.

A második összefoglaló előadás Michael Carus és Dr Fabrizio Sibilla (mindkettő Nova-Institut) munkája volt, melyet az utóbbi tartott meg, mert Carus úr egy óriási közlekedési dugó miatt reggel helyett csak délután érkezett meg. Az előadás címe „A szén-dioxid hagyományos és innovatív jelenbeni és jövőbeni használatának áttekintése” volt. (carus1 kép)

A szén-dioxidnak az emberi tevékenység általi kibocsátása egyre nő, és egyúttal arányaiban átalakul (carus2 kép). A képen a legfelső görbe azt mutatja, ha nem történik beavatkozás a jelenlegi folyamatokba. Látható, hogy egyre gyorsulva növekszik. A legalsó pedig azt, hogy amennyiben minden lehetséges csökkentési módot alkalmaznak. Ekkor nemcsak, nem gyorsul a növekedés, de még erőteljes csökkenésbe is átvált.

Mit kell ezért tenni?

A leghatékonyabb tényező a szén-dioxid kibocsátást eredményező folyamatok hatásfokának javítása. Egy kis javulást adhat az erőművek hatásfokának további javítása. A második leghatékonyabb tényező a megújuló energiák használata. A legkisebb a bioüzemanyag használat, és közepesen nagy az atomenergia használata, valamint a szén-dioxid földalatti tárolása. (A MÓDSZEREM TELJESEN ÁLTALÁNOS ELTERJEDÉSE MIVEL MEGSZÜNTETNÉ AZ ERŐMŰVEK, A CEMENTGYÁRAK, A KÜLÖNFÉLE KOHÁSZATI ELJÁRÁSOK SZÉN-DIOXID KIBOCSÁTÁSÁT, MINDEZEKNÉL NAGYOBB CSÖKKENÉST EREDMÉNYEZNE.)

A sokak által a jövő útjának tartott hidrogénnel történő feldolgozás realitását elsősorban a hidrogén előállításának költsége szabja meg. Ez érvényes, mind a metán, mind a metilalkohol gyártására szén-dioxidból történő redukcióval. Erre azonban (ahogy arra az Essenben tartott – és nálunk a „Szén-dioxid a kémiai nyersanyag” címen írt sorozatként megjelent beszámolóban – konferencián is rámutattak) jelenleg nincs gazdaságos eljárás, és a jövőben sem válik más eljárásokkal versenyképessé.

A második főtéma az újrahasznosítás fókuszban címet viselte.

Az első előadást Michael North a Newcastlei Egyetem professzora tartotta „A szén-dioxid újrahsznosításának műszaki aspektusai” címmel.

Miért kell egyáltalán a szén-dioxid kémiájával foglalkozni?

Az eddig megismert
– olaj készletek 54-,
– gáz készeletk 64-,
– szén készletek 112
évre elegek a feltételezett évi 2.2 %-os igény növekedés esetén.

Mik a szén-dioxid átalakítás legfontosabb reakciói?

Redukció szén-monoxiddá. Ez történhet katalítikusan metánnal magas hőmérsékleten, vagy szintén katalítikusan fotokémiai, elektrokémiai úton (north1 kép).

Katalítikus hidrogénezés. Ennek a terméke lehet hangyasav, formaldehid, metilalkohol (esetleg etilalkohollal együtt) vagy metán.

Mit kell tudni az ezeknél használandó katalizátornak?

Működni kell azon szennyezők ellenére, amik pl. az erőművek füstgázaiban vannak. (ITT MEGINT VAN EGY ELŐNYE A MÓDSZEREMNEK: MIVEL NEM HASZNÁL KATALIZÁTORT, NEM ÉRZÉKENY EZEKRE A SZENNYEZŐKRE.)

Egy másik probléma amivel foglalkozni kell, hogy honnan lesz az az anyag, amivel a szén-dioxid majd reakcióba lép?

Így pl. az etilénoxid alapú un. ciklikus karbonát gyártáshoz nem elég, ha van szén-dioxid, etilénoxid is kell. Ezt viszont elő lehet állítani az említett etilalkoholon keresztül is katalizátorral, nemcsak az elterjedt nyersolajon alapuló módon.

Lesz-e elég katalizátor?

Mivel a katalizátornak leginkább használatos kémiai elemekből kevés van, ezért ez egy egyre inkább súlyossá váló probléma lesz. (ISMÉT HIVATKOZOM A MÓDSZEREM EMLÍTETT ELŐNYÉRE.)

Ez az előadó is rámutatott a földalatti tárolás problémájára, kiegészítve azzal, hogy az EU számára a tengerbe „temetés” az erőművek és a tengerek sok esetben nagy távolsága miatt nem járható út. (north2 kép, amin az egyszerűen a vízbe vezetési és a föld alá viteli távolságok láthatók.)

Végül együttműködésre szólította fel a hallgatóságot a CO2chem hálózaton keresztül (north3. kép, amin ott az elérhetőségük)

Christopher Gürtler (Bayer) „Milyen politika és szabályozás segíti a kutatást és fejlesztést, ami kell az innovációhoz” címmel tartott előadást.

Ki kell emelni, hogy
– a szén-dioxid egy értékes nyersanyag, ami helyettesítheti a fosszilis és élőlény alapú nyersanyagokat,
– minőségi előírásokat kell kidolgozni, ami alapján megadható, milyen szén-dioxid forrás, mire használható.

Kitért az eddigi szén-dioxid felhasználásokra., de számomra meglepő módon meg sem említette az egyik legnagyobb mennyiségben, és kétségtelenül a leghosszabb ideje gyártott gyógyszert az aszpirint. Ezt azért is furcsáltam, mert ezt az anyagot, amire a kifejlesztő-gyártója igencsak büszke lehet a Bayer, az előadó cége gyártja.

A német hatóságok 100 millió euro nagyságú összeget biztosítottak a kutatásokra. Így azok megvalósíthatók. Ezzel a befektetéssel fel akarnak építeni egy németországi alapú piacot Európa és a világ számára. Feltétlenül fontosként említette meg, hogy ennek a piacnak környezet-barátnak kell lenni.

A szekció utolsó előadását Ludo Schyvinck (IMA) tartotta. Az előadás az „Ásványok esete” furcsa címet viselte. Az előadás egy, az eddigiektől teljesen eltérő, felhasználással foglalkozott. Ez, a legtöbb mástól – általában még csak laboratóriumi, félüzemi kísérleti stádiumban levőtől – eltérően már több mint 2 millió t éves mennyiségben került megvalósításra. Ezzel a technológiával az erőművek füstgázából állítanak elő jó minőségű szemcsés kalcium karbonátot. Ez az anyag nemcsak arra jó, hogy előállításával csökken a szén-dioxid kibocsátás, hanem az építkezések egyik leggyakrabban használt anyaga az un. égetett mész, valamint a még nagyobb mennyiségben gyártott cement nyersanyaga.