XPRIZE назвал финалистов конкурса технологий переработки углекислого газа в полезные материалы

В понедельник стали известны названия десяти компаний — финалистов конкурса NRG COSIA Carbon Competition, который проводит фонд поддержки инноваций XPRIZE. Каждая команда предложила оригинальный и экономически эффективный способ утилизации углекислого газа, который вырабатывают промышленные предприятия. Теперь финалистам предстоит испытать свои технологии на экспериментальных площадках возле угольной электростанции в штате Вайоминг и газовой электростанции в канадской Альберте; часть выбросов этих предприятий по трубам направят в экспериментальные цеха.

Существуют несколько подходов к решению проблемы загрязнения атмосферы выбросами углекислого газа: отказ от использования углеводородов как источника энергии, улавливание атмосферного углекислого газа и его хранение, а также переработка выбросов предприятий в потребительские и промышленные материалы и товары  — например, топливо. Организаторы конкурса NRG COSIA Carbon Competition работают с компаниями, которые ищут технологии для реализации третьего варианта.

Только в 2017 году общий антропогенный выброс углекислого газа в атмосферу составил 37 миллиардов тонн — это девять миллиардов тонн углерода, который можно использовать для производства самых разных потребительских и промышленных товаров: от нанотрубок до обуви и одежды. Задача конкурсантов — не только воплотить технологию, но и сделать так, чтобы предприятиям было выгодно внедрять ее. Победитель получит 20 миллионов долларов на доработку и реализацию своей технологии.

Список финалистов выглядит так:

— Breathe (Индия) — производство метанола на новом катализаторе;

— C4X (Китай) — химическое производство и биокомпозитные пенистые пластики;

— Carbon Capture Machine (Великобритания) — производство твердых карбонатов, которые можно применять в производстве строительных материалов;

— CarbonCure (Канада) — производство строительных материалов;

— Carbon Upcycling UCLA (США) — производство строительных материалов, улавливающих углекислый газ в процессе изготовления;

— C2CNT (США) — производство углеродных нанотрубок;

— Carbicrete (Канада) — производство альтернативного бетона без цемента, не выделяющего углекислый газ;

— Carbon Upcycling Technologies (Канада) — создание наночастиц на основе графита и производных графена, которые могут найти применение в производстве полимеров, строительных материалов, эпоксидных смол, аккумуляторов и лекарств;

— CERT (Канада) — производство сырья для химической промышленности;

— Newlight (США) — производство биопластиков.

Как видно из списка, большая часть конкурсантов-финалистов предлагает использовать продукты переработки углекислого газа в строительных материалах, чаще всего — в бетоне. Бетон — самый массовый строительный и вообще самый массовый материал в истории человечества; каждый год потребность в нем растет. Углеродные материалы уже применяются для укрепления традиционных видов бетона (в форме добавок в строительную смесь или карбоновых прокладок между строительными блоками); они позволяют укрепить материал, увеличить износостойкость и обходиться меньшим количеством бетона при строительстве. Производство укрепленных углеродом строительных смесей, в частности, занимается вышеупомянутая компания Carbon Cure.

Само производства бетона экологически небезопасно; на него приходится 5% всех антропогенных выбросов углекислого газа. Поэтому использование углерода, полученного из переработки выбросов может ощутимо улучшить состояние атмосферы; в этом — один из замыслов создателей компании-финалиста конкурса Carbon Upcycling UCLA. Вторая идея инженеров из Carbon Upcycling заключается в адаптации укрепленного углеродными частицами бетона к процессу 3D-печати; такая технология может позволить не только тратить меньше бетона, но и строить дома из него быстро, дешево и по индивидуальным проектам.