Leidurid tööhoos: võiksime süsihappegaasi õhku paiskamise asemel seda kütusena kasutada

Energia tootmise kõrvalt tekkivat süsihappegaasi saab teoreetiliselt tarvitada kütuste loomisel Foto: Frank sorge/Caro/Scanpix

Arvestades eestimaalaste märkimisväärset ökoloogilist jalajälge võiksid maailma paisatava süsihappegaasi koguseid vähendavad tehnoloogilised edusammud meid rõõmsaks teha. Ajakirjas Joule ilmunud teadustöö esitleb innovaatilist süsteemi, mille abil keskkonda inimetegevuse mõjudest säästa ja samal ajal majandusliku kasu tuua.

Küsimuseasetes on iseenesest lihtne ja loogiline. Kui energia tootmiseks kasutatud kütuste põletamisel eraldub suurtes kogustest vaba süsinikku, siis võiks inimene selle keskkonda saatmise asemel kuidagi ära kasutada. Joule'is välja käidud idee on hakata süsihappegaasi näol esinevat süsinikku kinni püüdma ja väärindama. Lisades süsihappegaasile energiat ning vett on teoreetiliselt võimalik põlemise jääkainetest toota uuesti kütusena kasutatavaid aineid nagu butaani.

Samuti saaks muidu atmosfääri saastavast süsinikus toota teisi keemitatööstuse produkte, näiteks tarbeplastikut. Töö üks autoreid Toronto ülikooli materjaliteadlane Phil De Luna ütles Science’ile: «Inspireerusime kunstlikust fotosünteesist. Nagu loodus võtab valgust, süsihappegaasi ja vett ning toodab sellest toitu saame meie luua seadmeid mis kasutavad süsihappegaasi, taastuvenergiat ning vett ja neist toota väärindatud produkte.»

Teoreetiliselt töötaks süsteem nagu äraspidine patarei. Patarei anoodi poolel lõhustataks vesi prootoneiks ning hapnikuks ning katoodi poolel kasutatakse saadud prootoneid koos elektri näol esinevate vabade elektronidega süsihappegaasi redutseerimiseks aineteks, mida saab kütustena kasutada või neist mingit materjali toota. Nende hulka võivad kuuluda butaan, etüleenid vingugaas.

Teoreetilise aparaadi kasutusvõimalustele seab piiri energiavajadus. Rohkem süsinikuaatomeid sisaldavate molekulide tootmiseks peab rakendama selle võrra rohkem energiat. Seega on mõistlik jääda pigem väiksemate molekulide tootmise juurde.

Tegemist pole muidugi energia loomisega, see on füüsikaliselt võimatu. Kuid küsimus on pigem kütuste põletamisega tekkinud süsihappegaasi keskkonda sattumise ära hoidmises. Kuna keemia alusteadmised ütlevad meile, et kõik orgaaniline põleb süsihappegaasiks ja veeks poleks mõtet gaasil niisama koguneda lasta ning juba olemasolevat materjali peaks targasti ära kasutama. See lähenemine peegeldab taaskasutusmõtte vaadet tööstusmaailmale – mis on kord toodetud, seda peab ka rakendama.

Kirjeldatud tehnika pole ainus omalaadne. Teadlaste hulgas leidub ka teisi, kes selle probleemiga tegutsevad. Fotokatalüüs väärindab süsinikku samal põhimõttel aga kasutab energiasisendina päikesevalgust. Kuna kõigi nende meetodite tööstuslik kasutus seisab veel aastate taga ei osata täpselt hinnata, milline osutub kõige tõhusumaks.

De Luna hinnangul on reaalselt kasutatavad prototüübid valmis viie kuni kümne aasta pärast. Milline konkreetne tehnika esile tõuseb on juba töösturite teha. Kuid mitmed suured energiafirmad on De Luna sõnul sellistest meetoditest huvitatud.