Hírlevél feliratkozás
Torontáli Zoltán
2020. január 5. 07:53 Élet

Mit lehet nagy tételben nyereségesen gyártani szén-dioxidból?

A kérdést azért érdemes megválaszolni, mert ha lennének ilyen termékek és nyersanyagok, akkor a szén-dioxidot tisztán piaci alapon is megérné leválasztani a légkörből, vagy úgy megvenni, hogy ki se jusson oda.

Gondoljunk bele, hogy mennyivel könnyebb lenne elérni a szén-dioxid-kibocsátás csökkentését, ha ez az üvegházhatású gáz egy megfelelő profittal kecsegtető ipari nyersanyag lenne. A világ nagyvállalatai nyereségforrásként tekintenének a szén-dioxidra, és egymással versenyeznének a készletekért, márpedig az nagyrészt a levegőben vagy a füstgázokat elvezető ipari kéményekben van. Sokkal kevésbé kellene kényszeríteni a piaci szereplőket az emisszió visszafogására, mert megtennék azt a saját üzleti érdekükben is.

A Nature-ben nemrég jelent meg egy összefoglaló tanulmány, amely pont ezt a kérdést járja körül, nem kevesebb mint 11 ezer eddigi szakmai közlemény adatait összefoglalva. Végigvették azt a tíz felhasználási lehetőséget, amely a legígéretesebb, de még fontosabb, hogy be is árazták ezeket, azaz meghatározták, hogy a ma még nem nyereséges eljárásokat mekkora támogatással lehetne profitábilissá tenni.

1. Gyártsunk szén-dioxidból vegyipari alapanyagokat

A szén-dioxidot számos olyan anyaggá lehet átalakítani, amelyet a vegyiparnak el lehet adni, csak az a probléma, hogy ezek közül kevés olyan van, amit mai tudásunk szerint tényleg megéri ezzel a módszerrel előállítani. Az egyik ilyen a karbamid, a műtrágyák alapanyaga. Jelenleg évente 200 millió tonna karbamid készül úgy, hogy 140 millió tonna szén-dioxidot hoznak reakcióba ammóniával.

Környezetvédelmi szempontból ennek két nagy buktatója is van. Egyrészt a folyamathoz szükséges energia nagyrészt szén- vagy gázerőművekből származik, másrészt a műtrágyából a földekre szórás után napokon belül a légkörbe jut vissza az anyag széntartalmának nagy része, ráadásul még dinitrogén-oxid is termelődik, amely 300-szor potensebb üvegházhatású gáz, mint a szén-dioxid. A karbamid ezért csak akkor lehetne legalább nettó értékben zéró kibocsátású megoldás, ha a légkörből származó szén-dioxidból készülne, és megújuló energiát használnának hozzá.

Ettől azonban nagyon messze vagyunk. A mai eljárások hiába használnak szén-dioxidot, összességében csak tovább növelik a kibocsátást, ráadásul sajnos még profitábilisak is. Egy tonna szén-dioxid környezetszennyező felhasználásával annyi karbamid állítható elő, hogy 100 dollár haszon származik belőle. Az ipar így tökéletesen ellenérdekelt a környezetvédelmi célokkal szemben.

Lehet gyártani szén-dioxidból metanolt is, amely szintén egy széles körben használt vegyipari alapanyag, de itt is azonnal üzleti gátakba ütközünk. Egy tonna szén-dioxidból 510 dolláros költséggel tud az ipar metanolt gyártani, de az anyagot csak 400 dollárért tudja eladni, mert az egyéb előállítási technológiák sajnos olcsóbbak. Így tonnánként több mint 110 dolláros támogatásba kerülne az, ha a piaci szereplőket ebbe az irányba szeretnénk terelni.

A karbamidnál ugyanakkor messze nyereségesebb, ha szén-dioxidból olyan poliol alapanyagokat gyártanak, amelyekből a keményebb, polikarbonát műanyag termékek készíthetők. Egy tonna CO2-re vetítve 2600 dollár a haszon ezen a eljáráson, vagyis óriási üzlet van benne. Örömünk azonban korántsem lehet felhőtlen, ha arra gondolunk, hogy ezzel a vonallal a műanyagokkal vívott harcunkat bukjuk el.

Ennek ellenére nagyon valószínű, hogy a jövőben a műanyagipar lesz a szén-dioxid legfontosabb felvevőpiaca.

2. Gyárthatnánk üzemanyagot is szén-dioxidból

Az említett metanol is lehet üzemanyag, de metán (azaz földgáz) és mindenféle szintetikus benzin is viszonylag könnyen készíthető szén-dioxidból. Izlandon működik egy üzem, amely ipari mennyiségben állít elő metanolt szén-dioxidból, de van egy trükkje: olcsó geotermikus energiát használ hozzá.

Úgy tűnik, hogy az üzemanyagoknál az üzleti és a környezetvédelmi szempontok kizárólag akkor érnek össze, ha nagyon olcsó és megújuló forrásból származó energiát használnak az üzemek. Erre egyébként hosszabb távon látszik némi esély, a megújulókkal termelt elektromos áram ára ugyanis világszerte egyre jobban esik. A másik láb a keresleti oldal lenne, ahol egyre több piaci szereplőnek kellene elfordulnia a fosszilis forrásból származó üzemanyagoktól, és szintetikusra váltani. Ez azonban egyelőre nem látszik.

3. Etessük meg az algákkal

A mikroalga-megoldásoknak kiterjedt szakirodalma van, mert a kutatók számára ez egy érdekes terület. Másrészt nagy reményeket fűznek ahhoz a jelenséghez, hogy a mikroalgák a környezetükben lévő szén-dioxid 10 százalékát is képesek megkötni, ami jóval magasabb arány, mint amire bármilyen más növény vagy élőlény képes.

Az algákat sok mindenre rá lehet venni, például lehet velük bioüzemanyagokat, magas piaci értékű szénhidrogéneket, fehérjéket vagy akár műanyag alapanyagokat is termeltetni. Sajnos azonban egyelőre itt sincsenek meg az üzletileg nyereséges eljárások. A szakirodalom 230 és 920 dollár közé teszi annak a veszteségnek a keletkezését, amelyet egy tonna szén-dioxid algás átalakítása miatt egy piaci szereplőnek el kellene szenvednie. Jelentős technológiai fejlődés kellene ahhoz, hogy ne kelljen egy ilyen iparágat óriási pénzekkel támogatni.

4. Betonozzuk be

A betonkészítés CO2-elnyelő képességét nem szabad alábecsülni, mert gigantikus méretű iparágról van szó. Ahogy a Föld lakossága egyre nagyobb mértékben éli egyre nagyobb városokban az életét, az ember bármerre néz, betontengert lát maga körül. Ha a beton keverésénél kristályos állapotba hozott szén-dioxidot is tesznek a masszába, akkor egyrészt kevesebb cement kell az elegybe, másrészt kedvezőbb tulajdonságai lesznek a kész betonnak.

A piac szempontjából az a kérdés, hogy a szén-dioxid bekerülési költségét lehet-e ellensúlyozni a kevesebb cementhasználattal, és a magasabb betonminőségért kapott prémium árral. A mai technológiák mellett meg lehet közelíteni, hogy az egyenlet nullára jöjjön ki, ami azt jelenti, hogy már kismértékű támogatással is a szén-dioxid-felhasználás felé lehetne terelni a betongyárakat.

Van azonban egy súlyos probléma: a cement előállítása irtózatos mennyiségű szén-dioxid-kibocsátással jár, ez az iparág az egyik legnagyobb CO2-termelő. Ráadásul a cementgyárak jelenleg még döntően fosszilis energiaforrásokat használnak, és amíg ezt megújulóval nem váltják ki, addig nem sok esély van arra, hogy a teljes életciklust nézve a cementipar ne legyen nettó kibocsátó.

Abból a szempontból viszont nagyon ígéretes lenne a felhasználás, hogy a szén-dioxid gyakorlatilag soha nem kerül ki a betonból, emberi mértékkel mérve soha nem kerül vissza a légkörbe.

5. Tegyük be az olaj helyére

Az olajkitermelésnél általában valamilyen folyadék-gáz elegyet juttatnak a föld mélyére, azzal hajtják ki a lelőhelyen lévő maradék olajat. Ez az anyag lehet vízben oldott szén-dioxid is. Az Egyesült Államokban a kitermelések 5 százalékát már szén-dioxidos módszerrel végzik, de a felmérések szerint ez a világ olajkészletének 90 százalékánál is használható eljárás lenne. Ezzel óriási mennyiségű CO2-től lehetne megszabadulni, ráadásul végleg, mert a gáz az idők végezetéig a Föld mélyén maradna.

Furcsa módon még az is elképzelhető lenne, hogy az olajkitermelés nettó elnyelő legyen, vagyis több szén-dioxidot gyömöszöljünk be a föld alá, mint amennyit a felszínre hozott olaj felhasználása során a levegőbe fogunk juttatni. A valóság ezzel szemben sajnos az, hogy a fúrásokat nem a szén-dioxid végső eltárolására, hanem éppen annak visszanyerésére optimalizálják, ami üzleti szempontból tökéletesen érthető, hiszen az olajvállalat újra fel tudja használni a visszanyert anyagot.

Százdolláros hordónkénti olajár mellett becslések szerint 45-60 dolláros támogatást kellene adni ahhoz, hogy az olajcégeknek megérje egy tonna szén-dioxidot a föld alatt hagyni. Mindenesetre elég furcsa lenne, ha éppen az olajtársaságokat kezdené támogatni a gazdaságpolitika, környezetvédelmi megfontolásokból.

6. Ültessünk biomassza növényeket

A fotoszintézisnek nagyon jelentős szerepet kellene játszania a légköri szén-dioxid-koncentráció csökkentésében. Amikor biomasszának alkalmas növényeket ültetünk, valójában ipari nyersanyagnak használjuk a levegő CO2-tartalmát, hiszen a növények azt felhasználva növekednek, később pedig gáz vagy elektromos áram formájában jól eladható terméket adnak a kezünkbe. Annak ellenére is így van ez, hogy energetikai szempontból a fotoszintézis nem túl hatékony megoldás, hiszen átlagosan csak a napenergia 0,2 százalékát hasznosítja.

A szakirodalom rendkívül nagy szórást mutat ezen a területen, de úgy tűnik, hogy a jelenlegi biomassza energia átvételi árak mellett 60-160 dollár közé tehető az a veszteség, amit egy tonna légköri szén-dioxid kivonásakor el kell szenvednie egy piaci alapon működő társaságnak. Vagyis legalább ekkora támogatást kellene adni neki, hogy ide tegye a pénzét.

7. Szórjunk porított kőzetet a földekre

Ez egy kevésbé ismert módszer, pedig jelentős mértékben képes megkötni a szén-dioxidot, és még nyereséget is hoz. Természetes körülmények között az eső, amely kis mértékben savas kémhatású, lebontja a földfelszínen lévő kőzeteket, és ezt úgy teszi, hogy közben a légkör szén-dioxid-tartalmát bikarbonát vegyületekké alakítja át. Ez aztán belemosódik a tengerekbe, és ott tárolódik akár több százezer évig.

Anélkül, hogy bármit is tennénk, ez a természetes folyamat jelenleg is kivonja a légkörből a fosszilis tüzelőanyagok elégetéséből származó CO2 mintegy 3 százalékát. Ha azonban a termőföldeket porított kőzetekkel kezelnénk, akkor a folyamat felgyorsulna, és sokkal nagyobb méreteket öltene.

Piaci szempontból a terített anyag jelenti a költséget, a bevételt pedig az, hogy a kezelt termőföldek hozama növekszik (mint ahogy a vulkáni hamut magukba fogadó földek is kiváló termésükről híresek). Az eljárás a mai ismereteink szerint nem éri meg, de becslések szerint kevesebb mint 200 dolláros támogatás kellene ahhoz, hogy egy tonna szén-dioxidot ezzel a módszerrel vonjanak ki a légkörből.

8. Ültessünk fákat

Az erdősítés a legismertebb szén-dioxid-hasznosítási technológia, bár kevesen gondolnak rá a környezetvédelem és az üzlet kombinációjaként. A biomasszához hasonlóan a fák is fotoszintézissel kötik meg a szén-dioxidot, ugyanakkor ipari méretekben komoly értéket képviselnek, akár erdő formájában, vagy ha fenntartható módon művelik, akkor folyamatos nyersanyagként is.

Ebben az esetben nem a pusztuló erdők pótlásáról, és nem is a városlakók zöldövezeti kezdeményezéseiről, vagy arról beszélünk, hogy mindenki ültessen egy fát. Persze ez is nagyon jót tesz, de globális szinten olyan ipari gazdálkodásra van szükség, ahol rendszerszintű tömeges újratelepítéssel megőrzik a fák által megkötött szén-dioxid mennyiségét.

A fatermékekben hosszú távon jól őrizhető a légkörből befogott CO2. Mivel a fa az építőipar egyik legfontosabb nyersanyaga, az épületekben 80-100 évig is tárolható a kötött szén-dioxid. Környezetvédelmi szempontból az egyenletből csak a hulladékká váló fa mennyiségét kell kivonni, hiszen abból rothadással vagy égetéssel visszajut a szén-dioxid egy része a természetbe.

Az erdőgazdálkodás ráadásul nyereséges üzlet, egy tonna szén-dioxid befogásához 10-40 dollár haszon kapcsolódik.

9. Műveljük hatékonyabban a termőföldeket

A talajtakaróban négyszer annyi szén van, mint a légkörben, és alapesetben a növények által a talajból és a légkörből felvett, illetve oda leadott szén mennyisége egyensúlyban van. Ezt azonban például már azzal is felborítjuk, amikor haszonnövényeket termesztünk és a termést betakarítjuk, azaz nem tesszük lehetővé, hogy széntartalmuk visszajusson a földbe.

Az egyensúly visszaállítását célozzuk a műtrágyázással, de ez nem jó megoldás. Jobb lenne, ha a művelési technológia változtatásaival törekednénk ugyanerre, mert ez (a műtrágyával ellentétben) növeli a légkörből származó CO2 megkötését.

Piaci megközelítésben ez úgy hangzik, hogy a növénytermesztés átalakítása befektetést igényel, a terméshozam azonban nő. Az egyenlet megoldása szerencsére már ma is pozitív, minden tonna megkötött szén-dioxid 20-90 dollárral növeli a bevételt.

10. Műveljük a földeket bioszénnel

A bioszén, vagyis a szerves anyagokból pirolízissel nyert anyag alkalmazását azért érdemes kiemelni a jó mezőgazdasági gyakorlatok közül, mert a terméshozamot jelentősen növeli, és ezért üzleti szempontból is kiemelkedő szerepe lehetne. Egy tonna szén-dioxidot megkötő bioszén alkalmazása 60-70 dollár hasznot hoz a magasabb termésátlagoknak köszönhetően, ráadásul ez még azt is jelenti, hogy ugyanannyi haszonnövényt kisebb területen is lehetne megtermelni, aminek  a jelenlegi erdőirtásokat nézve még óriási jelentősége lehet.

 

Élet co2 környezetvédelem nyereség piac szén-dioxid támogatás veszteség Olvasson tovább a kategóriában

Élet

Fabók Bálint
2020. augusztus 5. 06:30 Élet

1,4 milliárd uniós támogatásról díszeleg tábla a térdig érő gazban

Grandiózus látogatóközpontot álmodtak a Dunakanyarnál, kaptak rá 1,4 milliárdot az EU-tól, 2019-re ígérték az átadást, de eddig csak a tábla valósult meg.

Debreczeni Anna
2020. augusztus 4. 20:55 Élet, Támogatói tartalom

A tihanyi művésztelep levendula szárítójában még biztosan nem ettél mangalica sonkát

Bátor vállalás volt a Séf Fesztivál Tihanyban megálmodóitól az idén tavasszal gourmet gasztrofesztivál szervezésébe fogni a járványhelyzet miatt, főleg egy Magyarországon merőben újnak számító koncepció mentén.

Avatar
2020. augusztus 2. 18:44 Élet

Ha az oktatási egyenlőség a cél, számolni kell a magániskolákkal is

Hiába biztosítja törvény az egyenlő hozzáférést az oktatáshoz, mégsem csökkent jelentősen az oktatási egyenlőtlenség Indiában.

Fontos

Tóth István János
2020. augusztus 4. 06:30 Vállalat

A magyar gazdaságtörténet legnagyobb csodája: a Mészáros és Mészáros kft., első rész

Ganz öntöde, Láng gépgyár, Weiss konzervgyár, Richter gyógyszergyár? Külföldön sikeresek voltak, mégis elbújhatnak Mészáros Lőrinc cégének exponenciális, gazdaságtörténeti jelentőségű növekedése mellett.

Jandó Zoltán
2020. augusztus 3. 15:55 Vállalat

Aktualizálni kellene a paksi atomerőmű leszerelési tervét, de elsőre nem sikerült

Százmilliárdokba kerül majd a leszerelés, aminek a tervét most aktualizálták volna. A munkára azonban nem jelentkezett az egyetlen cég, amely elvégezhetné.

Fabók Bálint
2020. augusztus 3. 06:50 Közélet

Szédületes tempóban cserélődtek a szupergazdagok a füredi kikötő körül, miközben az ötmilliárd közpénzt kapott

Jellinek Dániel üzemeltette a kikötőt, amikor decemberben pályáztak, pár nappal később Tiborcz és Mészáros érdekeltségébe került, de már ők is túladtak rajta.