شکستن چالش حذف کربن | اخبار MIT
بر اساس اکثر معیارها، spinoff مهندسی شیمی MIT Verdox یک سال استثنایی را سپری کرده است. استارت آپ جذب و حذف کربن که در سال 2019 راه اندازی شد، در ماه فوریه 80 میلیون دلار سرمایه از سوی گروهی از سرمایه گذاران شامل Breakthrough Energy Ventures بیل گیتس اعلام کرد. سپس، در آوریل – پس از به رسمیت شناختن به عنوان یکی از پیشگامان انرژی برتر سال توسط فاینانس انرژی های جدید بلومبرگ – شرکت و شریک Carbfix برنده جایزه 1 میلیون دلاری XPRIZE Carbon Removal شدند. این اولین دور مسابقه 100 میلیون دلاری بنیاد ماسک بود که بزرگترین جایزه ارائه شده در تاریخ است.
Sahag Voskian SM ’15، PhD ’19، یکی از بنیانگذاران و مدیر ارشد فناوری در Verdox می گوید: «در حالی که فناوری اصلی ما با بهبود قابل توجه معیارهای عملکرد تأیید شده است، این تشخیص خارجی دیدگاه ما را بیشتر تأیید می کند. این نشان می‌دهد که راهی که ما انتخاب کرده‌ایم مسیر درستی است.»
جستجو برای فناوری‌های جذب کربن پایدار در سال‌های اخیر تشدید شده است، زیرا مدل‌های علمی با اطمینان فزاینده نشان می‌دهند که هرگونه امید به اجتناب از تغییرات فاجعه‌بار آب و هوا به معنای محدود کردن CO است.2 تا سال 2100، غلظت کمتر از 450 قسمت در میلیون.2 ابزار مهمی در مسابقه حذف گاز از جو خواهد بود.
ووسکیان توسعه فناوری مقرون‌به‌صرفه و مقیاس‌پذیر شرکت برای جذب کربن را در آزمایشگاه T. Alan Hatton، پروفسور رالف لاندو در مهندسی شیمی در MIT آغاز کرد. هاتون، یکی از بنیانگذاران شرکت و مشاور علمی، می‌گوید: دیدن حرکت ایده‌ها از آزمایشگاه به تولید تجاری بالقوه، هیجان‌انگیز است و اضافه می‌کند که Verdox به سرعت بر مشکلات فنی اولیه که بسیاری از شرکت‌های فاز اولیه با آن مواجه شده‌اند غلبه کرده است. این شناخت اعتبار کاری را که انجام می‌دهیم افزایش می‌دهد و واقعاً رویکرد ما را تأیید می‌کند.»
در قلب این رویکرد، فناوری است که ووسکیان آن را «ظریف و کارآمد» توصیف می‌کند. بیشتر تلاش‌ها برای گرفتن کربن از جریان خروجی اگزوز یا خود هوا به انرژی زیادی نیاز دارد. Voskian و Hatton طرحی را ارائه کردند که الکتروشیمی آن باعث می شود که جذب کربن تقریباً بدون دردسر به نظر برسد. اختراع آنها نوعی باتری است: الکترودهای رسانا که با ترکیبی به نام پلی آنتراکینون پوشانده شده اند، که در شرایط خاص جاذبه شیمیایی طبیعی به دی اکسید کربن دارد و هیچ تمایلی به CO ندارد.2 زمانی که این شرایط آرام شود. هنگامی که با یک جریان الکتریکی سطح پایین فعال می شود، باتری شارژ می شود و با مولکول های عبوری CO واکنش نشان می دهد.2 و آنها را روی سطح خود می کشد. هنگامی که باتری اشباع شد، CO2 می تواند با یک تلنگر ولتاژ به عنوان یک جریان گاز خالص آزاد شود.
ما نشان دادیم که فناوری ما در طیف گسترده ای از CO کار می کند2 هاتون می‌گوید، غلظت‌ها، از 20 درصد یا بیشتر در جریان‌های اگزوز صنعت سیمان و فولاد، تا 0.04 درصد بسیار پراکنده در هوا کاهش می‌یابد. علم تغییرات آب و هوا نشان می دهد که حذف CO2 او می افزاید که مستقیماً از هوا “یک جزء مهم از کل استراتژی کاهش است.”
دکتر برایان بینز، مدیر عامل و یکی از بنیانگذاران Verdox، می گوید: «این یک پیشرفت علمی بود. بینز، فارغ التحصیل مهندسی شیمی و یکی از همکاران سابق هاتون، استارت آپ های زیادی به نام خود دارد و سابقه ای به عنوان سرمایه گذار خطرپذیر و مربی کارآفرینان جوان دارد. او می‌گوید: وقتی برای اولین بار در سال 2018 با تحقیقات هاتون و ووسکیان روبرو شد، “متأثیر شد که فناوری آنها نشان داد می‌تواند مصرف انرژی برای انواع خاصی از جذب کربن را تا 70 درصد در مقایسه با سایر فناوری‌ها کاهش دهد.” من از این ردپای کم انرژی تشویق و تحت تأثیر قرار گرفتم و توصیه کردم که یک شرکت راه اندازی کنند.
نه هاتون و نه ووسکیان قبلاً محصولی را تجاری نکرده بودند، بنابراین از باینز خواستند تا به آنها کمک کند تا به کار ادامه دهند. باینز می گوید: «من معمولاً این درخواست ها را رد می کنم، زیرا هزینه ها عموماً بیشتر از موارد مثبت است. اما این نوآوری این پتانسیل را داشت که بر تغییرات آب و هوایی تاثیر بگذارد و من آن را فرصتی نادر می دیدم.
تیم Verdox هیچ توهمی در مورد چالش پیش رو ندارد. ووسکیان می گوید: «مقیاس مشکل بسیار زیاد است. «فناوری ما باید در موقعیتی باشد که مگا و گیگاتون دی اکسید کربن را جذب کند2 از منابع هوا و انتشار.» در واقع، پنل بین‌المللی تغییرات آب و هوایی تخمین می‌زند که جهان باید 10 گیگاتن دی اکسید کربن حذف کند.2 سالانه تا سال 2050 به منظور حفظ افزایش دمای جهانی زیر 2 درجه سانتیگراد.
برای افزایش موفقیت آمیز و با سرعتی که بتواند چالش آب و هوایی جهان را برآورده کند، Verdox باید به «کسب و کاری که در مفهوم فنی اقتصادی کار می کند» تبدیل شود، همانطور که باینز می گوید. به عنوان مثال، این بدان معناست که سیستم جذب کربن آن هنگام استقرار مزایای هزینه روشن و رقابتی ارائه می دهد. وسکیان می‌گوید مشکلی نیست: «فناوری ما، چون از انرژی الکتریکی استفاده می‌کند، می‌تواند به راحتی در شبکه ادغام شود و با انرژی خورشیدی و باد به صورت پلاگین و بازی کار کند.» تیم Verdox بر این باور است که ردپای کربن آنها از رقبا شکست خواهد خورد.
این شرکت در حال پشت سر گذاشتن یک سری موانع فنی است: باتری جذب کربن را قادر می‌سازد تا صدها هزار چرخه قبل از کاهش عملکردش کار کند، و شیمی پلی آنتراکینون را تقویت می‌کند تا دستگاه حتی برای CO انتخابی‌تر باشد.2.
پس از عبور از نقاط عطف مهم گذشته، Verdox اکنون با اولین مشتری تجاری اعلام شده خود کار می کند: شرکت آلومینیوم نروژی Hydro، که هدف آن حذف CO2 است.2 از خروجی اگزوز کارخانه های ذوب آن در حین انتقال به تولید کربن صفر.
Verdox همچنین در حال توسعه سیستم هایی است که می توانند به طور موثر CO را جذب کنند2 خارج از هوای محیط او می‌گوید: «ما در حال طراحی واحدهایی هستیم که شبیه ردیف‌ها و ردیف‌هایی از فن‌های بزرگ هستند که هوا را به جعبه‌های حاوی باتری‌های ما می‌آورند. چنین رویکردهایی ممکن است به ویژه در مکان‌هایی مانند فرودگاه‌ها که غلظت‌های بالاتر از حد معمول CO وجود دارد مفید باشد.2 انتشارات موجود
همه این کربن جذب شده باید به جایی برود. با شریک XPRIZE Carbfix، که یک روش ده ساله و اثبات شده برای کانی سازی CO جذب شده دارد.2 و با قرار دادن آن در غارهای عمیق زیرزمینی، Verdox یک محل استراحت نهایی برای CO خواهد داشت2 که نمی توان فوراً برای کاربردهای صنعتی مانند سوخت های جدید یا مصالح ساختمانی مجدداً استفاده کرد.
با مشتریان و شرکای خود، تیم برای دور بعدی مسابقه حذف کربن XPRIZE موقعیت خوبی به نظر می رسد، که تا 50 میلیون دلار به گروهی که بهترین راه حل کاری را در مقیاس حداقل 1000 تن حذف در سال نشان دهد، جایزه می دهد. ، و می تواند طرحی قابل اجرا برای افزایش مقیاس برداشتن به گیگاتن در سال ارائه دهد.
آیا Verdox می تواند به طور معناداری CO2 رو به رشد سیاره را کاهش دهد؟2 بار؟ ووسکیان از آن مطمئن است. او می‌گوید: «با حرکت در شتاب فعلی‌مان و دیدن جذب کربن در جهان، این مسیر درست رو به جلو است». ما با شرکای خود که امکانات تولیدی را در مقیاس جهانی به کار می‌برند، مشکل را در طول عمر خود برطرف خواهیم کرد.»