Czy można to zmienić bez szukania kompromisu między wydajnością a ochroną środowiska? Prace zespołu z Chińskiej Akademii Nauk i Uniwersytetu Pekińskiego wskazują, że być może jest to możliwe. Opracowana przez nich technika pozwala uzyskać nawet trzykrotnie więcej olefin z tej samej ilości węgla, przy czym emisje CO2 spadają niemal do zera. Jeśli doniesienia się potwierdzą, byłby to znaczący przełom podważający powszechne przekonanie, że ekologia zawsze musi kosztować.
Przełącznik molekularny zmienia wszystko
Sednem innowacji jest stosunkowo prosta, ale genialna modyfikacja znanego procesu chemicznego. Naukowcy wprowadzili tak zwany przełącznik molekularny – mechanizm, który celowo wyłącza niepożądane reakcje uboczne odpowiedzialne za powstawanie dwutlenku węgla. Dzięki temu atom węgla z surowca nie ulatnia się jako odpad, lecz zostaje efektywnie wbudowany w cząsteczkę tworzywa czy innego produktu chemicznego. W praktyce oznacza to, że z dziurawego wiadra procesu produkcyjnego udało się pozbyć największych szczelin. Efekt jest konkretny i mierzalny: z tej samej porcji węgla otrzymuje się trzy razy więcej wartościowego produktu.
Czytaj także: Szansa dla elektrowni węglowych. Czy Rosja właśnie odczarowała węgiel?
Niewidoczne fundamenty nowoczesnego świata
Czym właściwie są te kluczowe olefiny? Są to związki organiczne zbudowane z węgla i wodoru, charakteryzujące się specyficzną budową z podwójnymi wiązaniami. Choć brzmi to technicznie, produkty z nich wytworzone otaczają nas z każdej strony. To z nich wszak wytwarza się większość tworzyw sztucznych – od butelek po plastikowe elementy w samochodach i elektronice. Głównymi przedstawicielami tej grupy są etylen, propylen i butylen. W warunkach naturalnych związki te występują rzadko, ale przemysł wytwarza je w ogromnych, wielomilionotonowych ilościach. Stanowią one podstawowy budulec dla polietylenu, polipropylenu, kauczuków syntetycznych, detergentów, farmaceutyków i wielu innych materiałów, bez których trudno wyobrazić sobie współczesne życie.
Chińska strategia. Węgiel zamiast importowanej ropy
Dla Pekinu technologia ta ma wymiar nie tylko ekologiczny, ale też strategiczny. Chiny są potęgą węglową, ale jednocześnie są uzależnione od importu ropy naftowej i gazu ziemnego. Dlatego od lat inwestują w technologie pozwalające przetwarzać własny węgiel na paliwa i chemikalia, redukując tym samym zależność od zewnętrznych dostaw. Dotychczasowe metody miały jednak wspomnianą wadę – niską efektywność i wysoką emisyjność, co generowało dodatkowe koszty. Nowy proces teoretycznie rozwiązuje oba problemy naraz, co mogłoby znacząco poprawić ekonomię krajowego przemysłu chemicznego i wzmocnić jego pozycję.
Chińska innowacja obala mity o zielonej transformacji
Osiągnięcie chińskich naukowców uderza w popularny, często powtarzany argument, że rygorystyczna polityka klimatyczna musi nieuchronnie hamować rozwój gospodarczy i obniżać konkurencyjność. Tymczasem w ostatniej dekadzie Chiny, pomimo ogromnej skali swojego przemysłu, stały się światowym liderem w produkcji ogniw fotowoltaicznych, turbin wiatrowych czy pojazdów elektrycznych. Nowa metoda produkcji olefin z węgla wpisuje się w ten trend, sugerując, że dążenie do redukcji emisji może iść w parze z innowacyjnością i wzrostem efektywności.
Czytaj także: Szansa dla elektrowni węglowych. Czy Rosja właśnie odczarowała węgiel?
Oczywiście, warto zachować pewien dystans. Na razie mówimy o wynikach badań laboratoryjnych, a ich komercyjne wdrożenie na szeroką skalę to zupełnie inna historia, pełna wyzwań inżynieryjnych i ekonomicznych. Niemniej sam kierunek myślenia jest obiecujący. Badacze sugerują, że podobne podejście, polegające na precyzyjnym sterowaniu reakcjami chemicznymi, mogłoby znaleźć zastosowanie także w innych procesach przetwarzania paliw kopalnych. To pokazuje, że transformacja energetyczna nie zawsze wymaga radykalnej rewolucji. Czasem wystarczy inteligentne usprawnienie istniejących od dziesięcioleci technologii, by osiągnąć znaczący postęp zarówno w ochronie środowiska, jak i w ekonomii produkcji.