Tanja Zimmermann: “Biz enerjini “maddiləşdirməyə” çalışırıq”

Sadə, lakin texniki baxımdan son dərəcə tələbkar ideya EMPA-nın “Atmosferin Mining” adlı yeni tədqiqat təşəbbüsünün əsasını təşkil edir.

Plastik polimerlər, dərmanlar, liflər, yanacaqlar və oxşar məhsullar üçün neftdən karbon çıxarmaq əvəzinə, əslində atmosferdə çoxdan mövcud olan CO2-dən istifadə etməyi düşünmək olar.

Çözümlərdən biri bir növ “atmosfer tozsoranı” ola bilər ki, onun vasitəsilə Yer planetini əhatə edən qaz təbəqəsindən artıq karbon dioksidi çıxarmaq olar.

İqlim dəyişikliyini məhdudlaşdırmaq üçün biz nəinki gələcək çirkləndirici emissiyaları, həm də tarixi emissiyaları, ola bilsin ki, artıq CO2-ni təkrar emal etməklə kompensasiya etməliyik.

Bu mövzunu araşdırmaq üçün ideal şəxs İsveçrənin Thun, St. Gallen və Dübendorf şəhərlərində ofisləri olan Material Elmləri və Texnologiyaları üzrə Federal Laboratoriyaların direktoru Tanja Zimmermanndır.

Əlli beş il əvvəl Hamburqda anadan olan o, 2022-ci il iyunun XNUMX-də EMPA-nın CEO-su kimi yeni vəzifəsini üzərinə götürdü: o, demək olar ki, on üç il İsveçrənin mühüm tədqiqat orqanının sükanı arxasında olan Gian-Luca Bona-dan keçdi.

Tanja Zimmermann PhD dərəcəsini almışdırHanseatic City Universiteti 2007-ci ildə selülozun yeni texniki tətbiqləri üçün əsas olan xüsusi tədqiqatlarına görə.

2001-2012-ci illər arasında o, həm EMPA-da, həm də İsveçrədə sellüloza nanokompozitləri üzrə ilk tədqiqat sahəsini yaratmışdır. 2011-ci ildən 2017-ci ilə qədər o, həmçinin tətbiq olunan taxta materiallar üzrə EMPA laboratoriyasına cavabdeh olub.

2017-ci ilin payızından institutun rəhbərliyinin üzvüdür və altı tədqiqat bölməsində 200-ə yaxın əməkdaşı olan Funksional Materiallar Şöbəsinə cavabdehdir: onlar ağac və sellüloza əsaslı materiallardan tutmuş sement və asfalta qədər çoxlu materiallarla məşğul olurlar. yüksək performanslı keramikadan polimer liflərə, enerji tətbiqləri üçün komponentlərə qədər.

Eyni zamanda o, dairəvi iqtisadiyyat, resurs səmərəliliyi və İsveçrə enerji strategiyasının effektiv həyata keçirilməsi kimi mövzuların mərkəzi rol oynadığı Araşdırma Fokus Sahəsinin Davamlı İnşaat Mühitinin həmrəhbərliyini öz üzərinə götürdü.

Son üç il ərzində o, həmkarları ilə birlikdə kompüterlərə və böyük verilənlərə əsaslanan materialşünaslıq üzrə tədqiqat sahəsi yaratdı və London İmperial Kolleci ilə əməkdaşlıq edərək EMPA Materiallar və Texnologiyalar üzrə Robototexnika Mərkəzini qurdu.

İsveçrə Federal Material Elmləri və Texnologiyaları Laboratoriyalarının rəhbəri Tanja Zimmermann bunun nə üçün hər şeydən əvvəl bir "su" problemi olduğunu, onunla mübarizə aparmaq üçün nə etməli olduğunu və tipik bir istixana olan karbon qazından nəyin istehsal oluna biləcəyini izah edir. qaz.

Karbon dioksid bir resursdur və atmosfer onun ... "mənimdir"
Martin Ackermann: “İqlim uyğunlaşması? Özünüzü qoruyun”

İqlim böhranının həlli yollarını tapmaq və atmosferdən CO2 çıxarmaq və ondan qiymətli mallar və materiallar istehsal etmək üçün bir növ “mina” kimi istifadə etmək: bu, heç də orta uğur deyil. Gözləntiləri qarşılaya bilməməkdən qorxmursunuz?

“Həqiqətən, bunlar aktual problemlərdir. Biz “xalis sıfıra” çatsaq və enerji keçidini mənimsəsək belə, buzlaqların əriməsi və ekstremal hava hadisələrinin artması kimi mənfi nəticələri ilə atmosferdə hələ də çox CO2 var. Ona görə də indi hərəkətə keçmək və üzərimizə düşəni etmək son dərəcə vacibdir. Bu mühüm mövzular üzərində işləmək üçün xüsusilə gənc tədqiqatçılarımızda böyük motivasiya hiss edirəm. Beləliklə, özümüzə verdiyimiz tapşırığa hörmət, tamamilə bəli; həll yolları təklif edə bilməmək qorxusu, yox”.

Və Material Elmləri və Texnologiyaları üzrə Federal Laboratoriya və EAWAG bu Herculean tapşırığını təkbaşına yerinə yetirə bilərmi?

“Tamamilə bəli. Mən yalnız EAWAG-dakı tərəfdaşlarım və həmkarlarımla razılaşa bilərəm. Federal Su Elmləri və Texnologiyaları İnstitutu ilə belə sadə və səmərəli şəkildə əməkdaşlıq etmək çox gözəldir. Problem o qədər mürəkkəbdir ki, biz onu yalnız birlikdə, yəni Federal Politexnik Sektorunun bütün qurumları ilə, həm də ondan kənarda, o cümlədən beynəlxalq səviyyədə həll edə bilərik. Axı problem sərhədlərlə bitmir. Biz həmçinin real təsirli həllər yaratmaq üçün sənaye, dövlət idarəçiliyi və siyasətdən qərar qəbul edənləri erkən cəlb etməliyik. Başda dediyim kimi, kiçik düşünmürük”.

Karbon Tutma və Saxlama: CO2-dən necə istifadə etməliyik?
CO2-nin tutulması və saxlanması: xalis sıfıra gedən yolda 5 strategiya

Materiallar texnologiyası laboratoriyası kimi təbiətinə görə EMPA-nın bütün bunlarda rolu nədir?

“Dayanıqlı enerji ilə bağlı bir paradoks baş verəcək və biz bunu qeyd etməliyik: gələcəkdə fotovoltaiklərin və digər oxşar həllərin genişlənməsi ilə yayda artıq enerjimiz olacaq, qışda isə çox az enerji olacaq. Bu vəziyyəti kompensasiya etmək üçün biz enerjini “maddiləşdirməyə”, yəni atmosferdən CO2 istifadə edərək onu hidrogen və ya metan kimi saxlanıla bilən kimyəvi enerji daşıyıcılarına çevirməyə çalışırıq!”.

Bu bizi atmosferin çıxarılmasına gətirir ...

"Dəqiq. Vizyonumuz müvafiq materialların və texnologiyaların inkişafı vasitəsilə özümüzü CO2 yayan cəmiyyətdən karbon qazını birləşdirən cəmiyyətə çevirməkdir. Və bu, bir zərurətdir, mən bunu bir daha vurğulayıram, çünki enerji keçidindən sonra da biz hələ də atmosferi son iki yüz ildə yaratdığımız CO2 çirklənməsindən “təmizləməliyik”. temperatur".

Blockchain-də karbon qazının tutulması və təkrar istifadəsi
CO2 neytral İsveçrənin qiyməti nə qədər olacaq?

Təxmini gündəliyiniz nədir?

“Hazırda biz konsepsiyamızın müxtəlif “sütunları” üzərində işləyirik: CO2-nin çıxarılması, onun kimyəvi çevrilməsi və nəhayət, ondan karbonun birləşdiriləcəyi yüksək əlavə dəyərli materialların istehsalı texnologiyaları. uzun müddətə. EMPA-da biokar əsaslı izolyasiya materialları kimi mənfi emissiya texnologiyaları üzrə ilk layihələr artıq həyata keçirilir. (termik deqradasiya nəticəsində əldə edilən karbonlu material, eyni zamanda heterojen və aromatik və mineral sistemlərlə zəngindir, red.) və CO2-ni buraxmaq əvəzinə, konsolidasiya prosesində onu udan sement növləri. Növbəti təşəbbüslərin gələn il başlanacağı gözlənilir. Məsələn, mən özüm tədqiqatçı kimi keçmişimə əsaslanan ağac mövzusunu açmaq istərdim. Müxtəlif maraqlı tərəflər arasında ilk müzakirələr gedir və bu, əlbəttə ki, çox həyəcanlıdır”.

Hansı konkret suallara cavab vermək fikrindəsiniz?

“EMPA-nın diqqəti bütün sistem yanaşmaları vasitəsilə innovativ karbon əsaslı materialların və əlaqəli texnologiyaların inkişafına yönəlib. Məsələn, mənfi CO2 izi olan yeni tikinti materialları, sənaye miqyasında sənaye miqyasında istehsal etmək üçün innovativ istehsal texnologiyaları (həmçinin digər xammallar, məsələn, kimya sənayesi üçün), səmərəli metanasiya və katalizatorlar mövcuddur. karbon dioksid və hidrogenin metana çevrilməsi, həmçinin CO2-nin atmosferdən mümkün olan enerjiyə qənaətli şəkildə “əmilməsi” üçün yeni konsepsiyalar. Biz bütün materialları və prosesləri onların bütün həyat dövrü ərzində nəzərə almalıyıq və getdikcə daha çox nəzərdən keçirəcəyik ki, bunlar mümkün olduqda xətti deyil, dairəvi olmalıdır...”.

Sabun köpüklərində süni fotosintezdən yeni yanacaqlar
Binalardan CO2-ni azaltmaq üçün yeraltı istilik saxlanılır

Yeni tədqiqat təşəbbüsləri də maliyyələşdirilməlidir. Vəsaitlər haradan gəlir?

“Biz təşəbbüsümüzü Federal Texnologiya İnstitutları Şurasından aldığımız “Başlanğıc Qrantı” və ehtiyatlarımızdan, ümumilikdə təxminən beş milyon frank vəsait hesabına maliyyələşdirəcəyik. Təbii ki, biz həm də üçüncü tərəflərdən, həm dövlət qurumlarından, həm də sənaye tərəfdaşlarımızdan əlavə resurslar cəlb etmək istəyirik”.

Hazırda bu sahədə çox işlər görülür, məsələn, Yaşıl Enerji və Saxlama Koalisiyası (CGES) və ETH Domeninin birgə təşəbbüsləri vasitəsilə. Onların hamısı eyni şeyi etmirmi?

“Bütün bu təşəbbüslər vacibdir! Sürix və Lozannadakı iki Federal Texnologiya İnstitutunun Paul Scherrer İnstitutu və EMPA ilə birlikdə əsas fəaliyyəti olan CGES davamlı enerjinin saxlanması və ya məsələn, günəş enerjisinin hidrogen, metan və ya metanol kimi kimyəvi enerji daşıyıcılarına çevrilməsi ilə məşğul olur. , sözdə Power-to-X prosesi. Burada diqqət mərkəzində MegaWatt sistemləri, yəni sənaye tərəfdaşları ilə mövcud texnologiyaların genişmiqyaslı tətbiqi və ya genişləndirilməsi, məsələn, mobillik nümayiş etdiricimizlə əlaqəli yanaşmada və ya platformada inkişaf etdirilənlərdir. ESI (Enerji Sistemi İnteqrasiyası, red.) PSI-nin özündə. “Atmosferin Mining” layihəsi ilə bəzi üst-üstə düşsə də, biz artıq enerji keçidindən kənarda düşünürük və karbon-mənfi materiallara əsaslanan tamamilə yeni dairəvi iqtisadiyyat sistemini hədəfləyirik”.

Tuneldən çıxmaq üçün rəqəmsal keçid və iqlim neytrallığı
Quraqlıqda yer qurdları artıq karbon saxlamır

İsveçrənin bu sahədə qabaqcıl rol oynaması nə üçün vacibdir?

“İsveçrə əsasən yaxşı çərçivə şərtlərinə görə innovasiya sahəsində beynəlxalq lider olmaqda davam edir. Buna görə də biz davamlı təşəbbüslər çərçivəsində texnologiya və konsepsiyaları inkişaf etdirmək, sonra onları tətbiq etmək və bazara çıxarmaq üçün ideal mövqedəyik. Bu isə İsveçrə sənayesinin beynəlxalq rəqabət qabiliyyətini daha da artıracaq...”.

Martin Eichler: "Karbonun tutulması və saxlanması üçün 16,3 milyard"
Tamamilə karbona əsaslanan innovativ kvant texnologiyası