В среде климатических технологий постоянно обсуждается понятие «сектора, которые сложно решить». Этот термин объединяет отрасли, жизненно важные для функционирования нашего мира, но часто остающиеся в тени инновационных прорывов. Мы погрузимся в суть этих секторов, разберем, что именно делает их такими трудными для «очистки», и рассмотрим подходы, которые компании используют для снижения их воздействия на климат.
Тяжелая промышленность — сталелитейное производство, производство цемента и химическая промышленность — является краеугольным камнем нашей инфраструктуры и повседневных товаров. Несмотря на то, что транспорт или сектор продовольствия могут привлекать больше внимания общественности, на долю промышленности приходится около 20% мировых выбросов парниковых газов.
Почему тяжелая промышленность — это климатический кошмар?
Существует несколько ключевых причин, по которым сокращение выбросов в этой сфере чрезвычайно затруднено.
Во-первых, производственные процессы требуют колоссального количества энергии. Например, для выплавки стали необходимы температуры, превышающие 1600 °C (2900 °F). Достижение таких температур исторически обеспечивалось сжиганием большого количества ископаемого топлива, чаще всего угля.
Хотя существует возможность заменить традиционные источники тепла водородом или биотопливом, существует вторая, более структурная проблема: во многих случаях углерод является неотъемлемой частью самого химического процесса производства продукта.
Рассмотрим производство цемента. Без углубления в химию, исходным сырьем является известняк (в основном карбонат кальция), который необходимо преобразовать в известь (оксид кальция). Этот процесс требует сильного нагрева, в результате которого из карбоната высвобождаются атомы углерода и кислорода — выделяя диоксид углерода, тот самый парниковый газ.
Таким образом, даже при использовании альтернативного топлива для нагрева печи, выбросы CO2 в производстве цемента «заложены» в самой реакции.
Кроме того, для некоторых промышленных продуктов, например, пластиков, нефть и природный газ служат не только источником энергии, но и сырьем. Это касается и многих химикатов, которые мы используем ежедневно, от моющих средств до отдушек в парфюмерии.
Вишенкой на торте является масштаб промышленных объектов. Крупный сталелитейный завод может стоить более миллиарда долларов и рассчитан на десятилетия работы. Это означает, что компаниям, стремящимся сократить выбросы в будущем, необходимо немедленно инвестировать огромные средства в совершенно новые технологии.
Что можно предпринять?
Новые, обезуглероженные методы производства стали, цемента и химикатов в основном находятся на стадии исследований или пилотных испытаний. Четкого победителя для всех отраслей пока нет, но некоторые направления набирают обороты.
Использование водорода в качестве альтернативного топлива может стать одним из наиболее прямолинейных способов сокращения выбросов в таких отраслях, как сталелитейная промышленность. Хотя потребуется некоторая адаптация оборудования, сжигание водорода ближе всего к традиционным процессам, основанным на угле или газе. На предстоящем мероприятии я буду обсуждать роль водорода в сталелитейном производстве с Марией Перссон Гульдой, техническим директором H2 Green Steel.
Зеленый водород уже был отмечен нами как одна из 10 прорывных технологий 2021 года. Вы можете прочитать о его потенциале и возможных трудностях здесь (примечание: ссылка заменена для примера, в оригинале ссылка сохранится).
Электрификация — другой путь, который выбирают некоторые стартапы. Boston Metal работает над этим в сталелитейной отрасли. На этой неделе я побеседую с Лиа Эллис, сооснователем и генеральным директором Sublime Systems, стартапа, который стремится применить электрохимию в производстве цемента. Замещение тепла электричеством требует обеспечения этого процесса достаточным количеством возобновляемой энергии.
Лия Эллис была включена в список «35 до 35» по версии Technology Review в 2021 году. Подробнее о ней и Sublime Systems можно узнать здесь (примечание: ссылка заменена для примера, в оригинале ссылка сохранится).
Улавливание углекислого газа (CCS) также может стать важным элементом сокращения выбросов. Эта технология пока остается дорогостоящей, а то, куда будет направлен уловленный диоксид углерода, является ключевым фактором, определяющим реальную эффективность процесса.
Стартап Twelve работает над превращением диоксида углерода в полезные продукты, от топлива до пластика. Я обсужу это с Кендрой Куль, сооснователем и техническим директором Twelve. Кендра Куль также была в нашем списке «35 до 35», но в 2016 году. Более подробно о Twelve и ее пути можно узнать здесь.
Климатические новости
В преддверии запуска Климатической технологической конференции наш старший редактор по энергетике Джеймс Темпл опубликовал своевременное эссе о том, как ускоряется опасность изменения климата, что мы можем с этим сделать и насколько критичен текущий момент. Если вам нужно зарядиться решимостью по вопросам климата, очень рекомендую уделить время этому чтению.
Наконец, орган ООН, курирующий международную авиацию, после долгих лет переговоров утвердил цель по достижению чистого нуля к 2050 году. (New York Times) Некоторые авиакомпании и отраслевые группы уже устанавливали такую цель. Мою статью с анализом этой цели и шагов, необходимых для ее достижения, можно найти ранее в этом году.
В других новостях авиации: налог для часто летающих пассажиров может помочь профинансировать дорогостоящие изменения, необходимые для сокращения выбросов от полетов. (Washington Post)
Автопроизводители активно вкладывают средства в производство электромобилей в США. Стимулы, заложенные в Законе о снижении инфляции (Inflation Reduction Act), ускоряют прогресс. (Protocol)
На прошлой неделе в Айдахо открылся кобальтовый рудник — единственный действующий в настоящее время в США. Кобальт является ключевым минералом, используемым в большинстве литий-ионных аккумуляторов для электромобилей и бытовой электроники, и на данный момент он в основном добывается в Демократической Республике Конго и перерабатывается в Китае. (NPR)
Производитель электрических грузовиков и внедорожников Rivian объявил о крупном отзыве на прошлой неделе, который затронул почти весь парк их автомобилей. Проблема может повлиять на рулевое управление, а отзыв произошел на фоне усилий стартапа по наращиванию производства. (Wall Street Journal)
Просто для развлечения
Издание The Guardian подробно разобрало феноменальный взлет популярности тыквенно-пряного латте:
«Десять лет назад осенью больше людей искали в Google «кукурузные конфеты» (candy corn), чем «тыквенные специи» (pumpkin spice). Но теперь пряности с тыквой — безусловный лидер поисковых запросов по всему миру».
А вы знали, что существует Spam со вкусом тыквенных специй? Когда же люди осознают, что соленая карамель — это все-таки лучший осенний вкус?
