V poslední době si stále více pozornosti získávají technologie přímého lapání oxidu uhličitého z atmosféry. Jedna z úplně nových poněkud překvapivě sází na železnici. Společnost CO2Rail vyvíjí speciální železniční vozy, které bude možné připojit k vlakovým soupravám. Budou využívat energii chytrého brždění (regenerative braking) k lapání oxidu uhličitého z atmosféry.
Ve světě již jsou k vidění zařízení pro pohlcování oxidu uhličitého. Obvykle zabírají kus země a bývají poháněné obnovitelnou energií, solární nebo třeba hydrotermální. Velké vrtule a filtrační systémy spotřebují poměrně dost elektřiny. Technologie CO2Rail na to jde jinak. Vagóny prostě jezdí po kolejích, takže žádný další prostor prakticky nepotřebují. Energii těží chytrým bržděním a ukládají si ji do baterií, které si vezou s sebou. Velkou výhodou jedoucích vagónů je, že mohou získávat vzduch procesem typu „ramjet“ a nepotřebují tím pádem vhánět vzduch pomocí vrtulí.
Když se vzduch dostane do vagonu s technologií CO2Rail, vstupuje do velké válcovité sběrné komory. Tam je chemicky oddělen oxid uhličitý a uložen v zásobníku s kapalinou. Do atmosféry se pak vrací vzduch zbavený oxidu uhličitého. Pokud jde o pohon této technologie, brždění je výtečná volba. Každé brždění typického vlaku vytvoří tolik energie, že by to stačilo na 1 den pro 20 domácností. V současné době se tahle energie „vypaří“ pryč v podobě tepla. Tak proč ji nevyužít?
Vedoucí výzkumu, který je za konceptem technologie CO2Rail, Peter Styring z britské University of Sheffield, je přesvědčený, že lapání oxidu uhličitého pomocí vlaků může vést k pohlcení zajímavého množství tohoto skleníkového plynu při mnohem nižších nákladech. Styring odhaduje, že jejich technologie má potenciál v roce 2030 pohlcovat 0,45 gigatuny CO2 ročně, v roce 2050 2,9 gigatun a v roce 2075 7,8 gigatun CO2 za rok. Jeden železniční vagon s technologií CO2Rail by přitom měl ročně zvládnout 3 tisíce tun CO2. Bonusem je cool vzhled vagonů s technologií CO2Rail, který dodá celé vlakové soupravě příchuť budoucnosti.
Společnost Climeworks nedávno spustila na Islandu největší zařízení pro lapání oxidu uhličitého na světě, zvané Orca. Je výkonné, ale jeho provoz je poměrně nákladný. Climeworks by rádi srazili cenu za 1 tunu polapeného plynu na 100 dolarů. Technologie CO2Rail by to měla zvládnout při ceně 50 dolarů za 1 tunu. Styringův kolega Geoffrey Ozin z kanadské University of Toronto předpovídá, že by se CO2Rail mohl stát prvním projektem lapání oxidu uhličitého, který dosáhne megatunové a pak i gigatunové úrovně. Jak se zdá, vlaky půjdou po krku atmosférickému skleníku.
Video: CO2Rail - Pitch Deck
Literatura
Přichází Orca: Na Islandu spouštějí největší zařízení na vycucávání uhlíku na světě
Autor: Stanislav Mihulka (10.09.2021)
Přichází doba elektrických lokomotiv na baterky?
Autor: Stanislav Mihulka (15.11.2021)
Vlak na baterky „Infinity Train“ bude nabíjet sám sebe, gravitací
Autor: Stanislav Mihulka (03.03.2022)
Diskuze:
Martin Zeithaml,2022-07-27 10:33:59
Ukládat CO2 trvale pod zem je nesmysl a měl by se okamžitě celosvětově zakázat. Ze stoupajícím množstvím CO2 v atmosféře klesá úměrně i obsah kyslíku. Můžeme si tím zadělat na další problém.
zachycení do kapaliny není odstranění do horniny
Florian Stanislav,2022-07-27 01:55:25
Článek píše:
"Climeworks by rádi srazili cenu za 1 tunu polapeného plynu na 100 dolarů. Technologie CO2Rail by to měla zvládnout při ceně 50 dolarů za 1 tunu.
..Když se vzduch dostane do vagonu s technologií CO2Rail, vstupuje do velké válcovité sběrné komory. Tam je chemicky oddělen oxid uhličitý a uložen v zásobníku s kapalinou. "
Orca podle svých stánek píše :
"Orca představuje milník v odvětví přímého zachycování vzduchu se svou kapacitou zachycovat 4 000 tun CO₂ ročně, které budou bezpečně odstraněny ze vzduchu a trvale uloženy prostřednictvím přirozeného mineralizačního procesu Carbfix.
Naši partneři Carbfix, odborníci na rychlou podzemní mineralizaci míchají vzduchem zachycený CO2 s vodou a pumpovat ji hluboko pod zem, kde je uvězněna v kameni přirozeným procesem mineralizace, který trvá méně než dva rok"
Komentář : CO2Rail pohlcuje CO2 do kapaliny v zásobníku, takže nejde o trvalé uložení CO2 jako mineralizační proces Carbfix u Orca.
Takže nelze srovnávat energetickou náročnost zachycení a trvalého odstranění CO2.
Anebo...
Jan Pokorný1,2022-07-26 14:01:33
Vagon s kropicí cisterou a zásobníkem se semínky, které bude rozprašovat na některých místech podél trati. Časem by podél trati vyrostly stromy, které by vázaly CO2.
Hloupost? Kdepak, startup.
3000 tun
Jaromir Vrana,2022-07-26 03:25:38
Clanek nam tvrdi, ze vagon pochyta 3.000.000 kg za rok, ale ve videu se uvadi 8.000.000kg...
Cele to skonci na tom, ze energie z brzdeni vlaku nepatri tomu, kdo si o ni rekne, ale majiteli vlaku, ktery neni povinen nam tech 32MWh (250.000 kc) denne odevzdat.
Re: 3000 tun dusivé kyseliny uhličité ročně lze defumigovat i ve vozech III. tř. vlaků TGV
Josef Hrncirik,2022-07-26 10:59:29
Tah CO2 RAM JET skromně zamlčují.
V defumigační komoře se s každým kg kyseliny uhličité Dr. Schultze musí zastavit na kus řeči s absorberem i cca 2,5 t vzduchu, spíše 2x tolik. Toto zakázané naskakování do vlaku při 100 km/h samo s sebou nárokuje nekompromisně 536 kWh/t CO2 ?možná lapitelnou.
Energii těží chytrým bržděním a ukládají si ji do baterií, které si vezou s sebou. Velkou výhodou jedoucích vagónů je, že mohou získávat vzduch procesem typu „ramjet“ a nepotřebují tím pádem vhánět vzduch pomocí vrtulí.
Josef Hrncirik,2022-07-30 21:57:34
Podobně jako velryb, pouhým otevřením strašlivé tlamy RAM JET pozře za den 10 tun kyseliny uhličité ze vzduchu. V průměru jí musí hltat cca 0,23 kg/s celých 12 h. Protože ve vzduchu je jen 400 ppm obj. CO2, nutně mu musí procházet chřtánem cca 315 m3 vzduchu/s a při pomalejším trávení sichrově cca 600 m3/s. To si do tlamy vrtulí nenafouká. Možná tryskovým motorem.
Při rychlosti vagonu cca 30 m/s by vstup chřtánu musel mít cca 30 m2, tj. průměr cca 6,2 m a neprojel by tunelem. I kdyby vagon měl délku cca 30 m a vzduch měl v pajšlu možnost se zdržet cca 1 s, difúzí by k absorpční stěně urazil jen cca 3 mm. Takové lože 900 m3 kanálků průměru i 6 mm ev. z kuliček připusťme 1 cm 900 m3 mezer neprofoukne do 600 m3/s ani tryskový motor.
Proč však nevykuřuje naráz výfuky obvyklých 3 - 4 lokomotiv vlaku UP?
Petr Golich,2022-07-25 23:35:17
CO2 je v zemské atmosféře pořád málo, stačí se podívat do období od prvohory do dnes, kdy se dařilo všemu tvorstu. Problém jsou přehrajte kontinenty vlivem zásahu člověka do krajiny- málo lesů, hodně obnažené půdy a betonové džungle
Kolik energie tahle technologie spotrebuje?
Pavel Pesek,2022-07-25 22:12:58
Nezlobte se, uz na zakladni skole nas ucili, ze perpetum mobile neexistuje. I kdyz by se ta technologie pohanela brzdenim, tak je potreba ty vagony rozject. Navic je to nesmysl v tom, ze nejdriv je treba vagon rozject, pak z brzdne energie vyrobit energii vhodnou pro proces dekarbonizace. Nechapu, proc je tam ten zbytecny mezistupen,lepsi je prece elektrickou energii rovnou pouzit. U vlakove prepravy, kdy jsou lokomotivy elektricke, tak se rekuperace pri brzdeni pouziva hodne dlouho, mozna od sameho pocatku elektrickych lokomotiv, to neni nic noveho. Tenhle clanek mi pripada jako greenpeace blabol, bez porozumeni fyzice.
Re: Kolik energie tahle technologie spotrebuje?
Pavel Pesek,2022-07-25 22:19:41
Opravdu lepsi je vysadit strom. Ale pozor. Vysledna drevita hmota se musi nekam ulozit, treba do nabytku a tak. Ted greenpeace objevilo, ze kdyz se necha zetlit, tak se uhlik uvolnuje zpatky jako co2 do atmosfery. Stary les bez tezby dreva je uhlikove neutralni, nic nezachyti. To je panecku objev, ze.
Re: Re: Kolik energie tahle technologie spotrebuje?
Pavel Pesek,2022-07-25 22:22:47
To same Amazonsky prales. Bez tezby dreva je uhlikove neutralni, teprve kdyz se ten uhlik nekam ulozi, tak nove stromy znamenaji cisty zachyt uhliku.
Re: Re: Kolik energie tahle technologie spotrebuje?
Mojmir Kosco,2022-07-26 06:55:38
Pravdu dite.Ale ta dřevní hmota případně jiná biomasa(řasy) nechat na povrchu ale uložit pod zem. Co bylo takto uloženo v prvohorách až do vytěžení se nepodílelo na koloběhu CO2 až vytěžení.
Re: Re: Kolik energie tahle technologie spotrebuje?
Josef Hrncirik,2022-07-26 08:04:51
Vytěžené stromy se budou vozit dolů do hlubokých dolů markýze Bakaly.
Re: Re: Kolik energie tahle technologie spotrebuje?
Josef Hrncirik,2022-07-26 10:03:34
Literární ot hády jsa 2000 až 2400 kWh/t CO2 zkapalněného z atmosferického zředění,
tj. ? cca 0,3 dol./kg. (Odkaz č.13 z čl. v Joule).
Spálení 1 m3 NG dá cca 10 kWh a 1,8 kg CO2. K jeho regeneraci z atmosf. zředění zkapalněním spotřebuji cca 3,6- 4,2 kWh.
Vláďa to dávno ví.
Re: Kolik energie tahle technologie spotrebuje?
Florian Stanislav,2022-07-26 18:12:03
Pro Pavel Pesek,2022-07-25 22:12:58
Vypadá to lehce Cimrmanovsky, ale není.
Zdroj článku ( Joule 6: 1368–1381.)
"Za tímto účelem zde popsaná práce představuje inovativní technologii pro nasazení speciálně navržených, samostatných železničních vozů DAC na dieselových i elektrifikovaných železničních tratích vybavených bateriovými poli, CO 2systémy přímého zachycení vzduchu, kompresní zařízení a přídavné zařízení, které jedinečně využívá významnou udržitelnou energii generovanou na palubě vlaku prostřednictvím regenerativního brzdění a také ze solárních panelů namontovaných na kompatibilních železničních vozech. "
https://wikijii.com/wiki/Regenerative_brake
"The Dillí Metro snížil částku oxid uhličitý (CO2) vypuštěné do atmosféry o přibližně 90 000 tun regenerací 112 500 megawatthodin elektřiny pomocí rekuperačních brzdových systémů v letech 2004 až 2007. Očekávalo se, že metro v Dillí sníží své emise o více než 100 000 tun CO2 ročně, jakmile bude dokončena jeho fáze II, pomocí rekuperačního brzdění.[16]"
Komentář: Rekuperační brždění na elektrifikovaných tratích je vyřešeno.
Lokomotivy v USA jsou patrně převážně dieselektrické, takže nemají kam uložit energii brzdění případně převedenou na elektrickou energii.
A) Efekt připojení samotných vagonů na lapání CO2 zavání porušením zachování energie.
Nechť připojené lapací vagony mají hmotnost 100 000 kg a lokomotiva je vytáhne na čisté převýšení 10 m. Tím vydá nejméně 10*100 000*10 = 10 000 000 [J] a tuto potenciální energii připojené lapací vagony získají a se ztrátami něco z toho rozumně využijí, čili ztráty => více CO2 se uvolní na rozjezd, než pohltí při brzdění..
B) Když několik lapacích vagonů táhne dlouhá vlaková soustava bez rekuperačních systémů, tak brzdit musí stejně a energie spotřebovaná brzdění není ztracena. Část energie místo zpět do elektrické sítě nebo do baterii ( na což není zařízení upraveno) se převede na pohlcování CO2.
Re: Re: Kolik energie tahle technologie spotrebuje?
Radoslav Porizek,2022-07-28 12:34:48
> Komentář: Rekuperační brždění na elektrifikovaných tratích je vyřešeno.
Nemyslim. Ak sa pozrieme na CD, rekuperacia je mozna iba pri jednosmernom napajni aj to iba ciastocne:
"Při napájení stejnosměrným napětím 3 kV může jednotka rekuperovat; pokud však napětí na sběrači přesáhne 3 450 V, dojde k samočinnému přechodu na brzdění do odporníku. Na soustavě 25 kV~50 Hz je rekuperace nepoužitelná, .."
http://www.atlaslokomotiv.net/loko-680.html
...
Gábor Vlkolinský,2022-07-25 22:11:19
Malo by sa povinne piť viac sódovky s bublinkami CO2. Ovšem z druhej strany by sa uvoľnovalo viac metánu.
Rekuperát
Jiří Kocurek,2022-07-25 21:26:58
... je elektřina vyrobená bržděním lokomotivy a navrácená zpět do troleje. Technologie je to zvládnutá a vysoce efektivní. Nepotřebuje žádné vozy navíc, užitečná délka vlaku se tím nezkracuje o chytré vagony.
Nejvíce efektivní je v tomhle železnice Kiruna-Narvik. Vlaky s železnou rudou cestou dolů vyrobí více elektřiny, něž kolik je potřeba k vytažení prázdných vozů z přístavu zpět do hor.
Elektřina ušetřená nepotřebností ventilátoru je poněkud úsměvná, vzhledem k tomu, kolik energie je potřeba k rozpohybování takového vagonu a obojí se v konečném součtu projeví na háku lokomotivy v podobě tažné síly k překonání jízdního odporu. Opravdu počítají obě strany z "má dáti - dal"?
Re: -Rekuperát
Josef Hrncirik,2022-07-25 22:00:20
V Kiruně se těží z nadmořské výše cca -700 m a silně se tam za dlouhé polární noci projevuje Cimmermannův těžební paradox.
Re: Rekuperát
Tomas Novak,2022-07-26 03:45:42
To je pravda pro elektrifikovanou zeleznici. Ale v USA je vetsina zeleznice bez elektrinu a vlaku jedou na naftu. Takze to neni az takova pitomost. Otazkou je jesli by ya energie neska vyuzit lepe. Treba ji kratkodobe ulozit do baterii a pak usetrit naftu pri rozjideni vlaku.
A pak bude stačit
Pavel Nedbal,2022-07-25 20:49:11
ten brzdicí vagón odpojit a tím se ušetří ročně 3001 tun CO2 ročně. No není to skvělé?
Re: A pak bude stačit
Macko Pu1,2022-07-25 21:23:59
Ktovie ci by nepomohlo viac vysadit par stromov za par drobnych. A dokonca by sa aj menej uzemie prehrievalo.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
