Jak se zbavit CO2?

Dnes je módní psát a mluvit o “škodlivosti” CO2. CO2 je potravou pro rostliny a touha zbavovat se ho je možná krátkozraká a kontraproduktivní. Ale o tom můj dnešní blog nebude... (délka blogu 5 min.)

S CO2 se totiž bude v budoucnosti skutečně kouzlit. A zdaleka nejen na naší planetě. Ať už jsou důvody “eliminace” CO2 v atmosféře Země jakékoliv, dovedou jednoho dne lidstvo k novým technologiím, které budou nabízet nečekané šance a možnosti. 

Obrovské zásoby uhlíku na Venuši

Myslím, že se o Venuši zajímáme příliš málo - a neprávem. Slušela by jí alespoň část pozornosti, kterou dostává další sousední planeta, Mars. Zatímco na Marsu je všeho příliš málo (slunečního světla, energie, atmosféry) - překypuje Venuše zdroji. Její neobyčejně hustá atmosféra se skládá z velkého množství CO2. Od Slunce dostává díky své menší vzdálenosti ještě více energie než Země. Sluneční panely, umístěné v její blízkosti tedy musí fungovat logicky ještě efektivněji než na Zemi. 

Materiál a energie - co víc si přát? K jejich využití chybí už jen důmyslná technologie. A právě tato technologie se teď začíná vyvíjet.

Za všechno může… chemie

Základní princip spočívá v rozkladu CO2 slunečním světlem. Nejspíš nejelegantnější je přitom na celé věci fakt, že by se čerpáním zdrojů z Venušiny atmosféry stála planeta obyvatelnější než je teď. Jako by nám příroda připravila na dosah obrovskou spižírnu a hodila nám klíče...

Úplně bez námahy se ale těžba uhlíku na Venuši (nebo “ekologická” eliminace CO2 z pozemské atmosféry) neobejde. Slunce totiž nerozkládá CO2 samo od sebe. Aby celá věc fungovala, musíme poprosit o pomoc … chemii. 

CO2

CO2 je stabilní molekula. Tak jako u ostatních uhlíkových sloučenin - v ní uhlík udržuje čtyři vazby se svými sousedy. Těmi jsou hned dva atomy kyslíku - velice reaktivního plynu. 

Můžeme si je vizualizovat jako malé skřítky, kteří se drží za ručičky. Uhlíkový skřítek má ruce čtyři a kyslíkoví skřítci mají klasicky dvě. 

S trochou nadsázky se dá říci - ti tři se hledali až se našli. Trojice atomů je v molekule CO2 velice spokojená. Dobrovolně se svého partnerství hned tak nevzdá. 

Stabilní molekula se dá rozbít jen s pomocí značného množství energie (například vysoce energetického záření, jehož vlnová délka je kratší než u viditelného spektra)... nebo intrikou, které se v chemii odborně říká katalyzátor. 

Fotokatalyzátory

První z obou možností využívají tzv. fotokatalyzátory. To jsou látky, které umí využívat vysoce energetického záření (zpravidla v UV oblasti spektra). Záření v nich způsobuje emisi volných elektronů, které pak následně pomáhají rozbití spokojené molekuly CO2. 

K využití v solárních farmách, které by mohly ve velkém likvidovat CO2 a vyrábět z něj jiné chemické látky, se ale tato metoda moc nehodí. 

Na povrch Země nedopadá dostatek UV záření. Celkový podíl UV paprsků tu činí jen několik procent. A tam, kde je ho možná dostatek, ve vesmíru (potažmo ve vrchní atmosféře Venuše) ničí UV záření nejen šťastné partnerství v molekulách CO2 - ale také vazby ve většině ostatních materiálů. Delší ozařování UV paprsky neudělá dobře materiálům, které byly použity na samotné technologické vybavení farmy. 

Katalyzátory, které pracují s viditelnou částí elektromagnetického spektra

Aby byl celý proces efektivnější - je nutné využívat viditelnou část spektra. Umí to například vylepšená varianta starého známého oxidu titaničitého, do kterého vědci určitým specifickým způsobem zabudovali atomy dusíku. Taková technologie se zatím nachází ve svém počátku. Výtěžnost chemické reakce je sice poměrně vysoká, aby se dal proces ale využívat průmyslově, musí se dál optimalizovat a zdokonalovat. 

Jednoho nepříliš vzdáleného dne se to podaří - a tak se v přítomnosti katalyzátoru bude měnit CO2 jako mávnutím kouzelného proutku na základní chemikálie, které se později budou moci využít při výrobě stavebního materiálu nebo různých jiných spotřebních surovin.

To otevře pomyslné dveře do Venušiny zásobárny - a možná zastíní i Mars, který na rozdíl od své bohaté sestry má málo co nabídnout…