Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultāte
Parādīt izvēlni
Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultāte

RTU sāk pētījumus, lai klimatu graujošo CO2 pārvērstu degvielā

14. novembris
.
.
RTU Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultātes Lietišķās ķīmijas institūta direktors profesors Valdis Kampars (centrā) ar maģistranti Agiju Stanki (no kreisās) un pētnieci Laumu Laipnieci jaunajā laboratorijā. Foto: Elīna Karaseva

Rīgas Tehniskajā universitātē (RTU) izveidota jauna laboratorija, kurā zinātnieki pētīs un izstrādās katalizatorus, kas palīdzēs klimatam kaitīgo oglekļa dioksīdu (CO2) pārvērst vērtīgos produktos, piemēram, degvielas izejvielās un ķimikālijās. Jaunajā laboratorijā sākti arī ogļūdeņražu jeb sintētiskās naftas ieguves pētījumi degvielas ražošanai. 

Trīs no pieciem lielākajiem draudiem cilvēcei ar lielāko ietekmi un ar lielāko varbūtību ir saistīti ar vidi – neveiksmes, cenšoties mazināt klimata pārmaiņas, ekstrēmi laika apstākļi un dabas katastrofas, liecina Pasaules ekonomikas foruma ikgadējais globālo risku novērtējums par 2019. gadu. Pirms desmit gadiem starp lielākajiem draudiem cilvēcei ar vidi saistītu problēmu nebija, tagad tās ir izkonkurējušas teroristu uzbrukumus, masveidīgu bezdarbu, ģeopolitiskos konfliktus u.t.t. Lai cīnītos ar klimata pārmaiņām, Eiropas Savienība (ES) definējusi mērķus siltumnīcefekta gāzu izmešu samazināšanai, lai sasniegtu oglekļa neitralitāti. Zinātnieku uzmanība visā pasaulē pievērsta tehnoloģijām, kas ļautu ne vien efektīvāk izmantot resursus un radīt mazākas CO2 emisijas, bet arī atgūt oglekļa dioksīdu un izmantot to kā izejvielu. 

Radīt degvielu no CO2
RTU Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultātes Lietišķās ķīmijas institūtā ar ES fondu atbalstu izveidota jauna laboratorija oglekļa oksīdu reakciju pētīšanai. Tā dod iespēju veikt pētījumus par oglekļa dioksīda, kas parasti aiziet atmosfērā, konversiju lietojamos produktos. Zinātnieki vēlas radīt katalizatorus, kas palīdzēs CO2 konvertēt metanolā, skaidro profesors Valdis Kampars, Lietišķās ķīmijas institūta direktors. Par sevišķiem nopelniem Latvijas valsts labā V. Kamparam šogad piešķirts Triju Zvaigžņu ordenis, un viņš iecelts par ordeņa virsnieku.
Metanols ir izmantojams kā degviela vai degvielas piedeva, var būt ķīmiskās rūpniecības izejviela. No tā var ražot arī dimetilēteru, kas arī tiek uzskatīts par vienu no nākotnes degvielām. «Tā būtu oglekļa dioksīda negatīva emisija, kas varētu labi ietekmēt kopējo CO2 bilanci,» viņš skaidro. Pētījumus paredzēts sākt ar mezoporainu dzelzs katalizatoru sintēzi, veidojot tos kā aktīvus oglekļa oksīdu konversijas reakcijas nodrošinātājus.
Eksperimentāli pētījumi laboratorijā tiks veikti, izmantojot tīras gāzes CO, CO2 un ūdeņradi. Pētījumiem attīstoties, plānots sākt CO2 uztveršanu tā emisijas vietās, sadarbojoties ar uzņēmumiem, piemēram, spirta ražotājiem vai termoelektrocentrālēm, stāsta V. Kampars. Spirta ražošanas procesā izdalās ļoti tīrs oglekļa dioksīds, kamēr degvielas sadegšanas procesā rodas dažādi piemaisījumi. «Katalizatoru pētījumi būs izšķirošie, jo attīrīšanas procesi ir sarežģīti un dārgi. Ja izdosies rast katalizatoru, kas saglabātu aktivitāti piemaisījumu klātbūtnē, tiktu gūtas milzu priekšrocības,» viņš turpina.

Izmantojams arī citur
RTU uzskata, ka jāattīsta pētījumi par oglekļa dioksīda izmantošanu enerģētikā, jo liels apjoms emisiju rodas pārvadājumu un siltumapgādes nozarē. CO2 var konvertēt arī citos produktos, piemēram, etanolā, metānā, skudru skābes atvasinājumos, to var iekļaut pat polimēros. 
Zinātnieki un studenti sākuši apgūt jaunās laboratorijas iespējas, tiek plānoti eksperimenti, iesniegts pēcdoktorantūras pētniecības (postdoc) projekts par CO2 konversiju. Tiek apzinātas arī pieredzes palielināšanas un potenciālas sadarbības iespējas, piemēram, ar interesentiem Skandināvijas valstīs, kur gan zinātnes, gan uzņēmējdarbības vidē ir liela interese par jaunās paaudzes degvielām. 

Sāk sintezēt ogļūdeņražus
Pētnieku grupa, kurā ir arī studenti, jaunajā laboratorijā veikuši pirmos eksperimentus, sintezējot ogļūdeņražus pašu gatavota katalizatora klātbūtnē. Jau pirmajā testēšanas reakcijā tika iegūts neliels daudzums ogļūdeņražu, priecājas RTU pētniece Lauma Laipniece un maģistrante Agija Stanke. Viņas slavē laboratorijas iespējas – var izmantot dažādas metodes, variēt gāzu sastāvu, spiedienu, temperatūru, iegūstot ogļūdeņražus gan gāzveida, gan šķidrā stāvoklī. Ir iespējams arī izsekot līdzi visam procesam, temperatūras un spiediena izmaiņām, iegūt datus gan reāllaikā, gan saglabāt tos dažādu parametru un rezultātu analizēšanai. 
V. Kampars papildina, ka «pētījumi sākti ar oglekļa oksīdu. Oglekļa oksīds ir sintēzes gāzes sastāvdaļa, sintēzes gāze ir izejviela ogļūdeņražu sintēzei. Tā ir labi zināma un rūpnieciski realizēta reakcija šķidro ogļūdeņražu ieguvei no oglēm vai dabasgāzes, bet pašreiz tā tiek attīstīta kā viena no svarīgākajām metodēm ogļūdeņražu ieguvei no lignocelulozes. Faktiski tā ir mākslīgās jeb zaļas naftas sintēze.» Attīstot šo pētījumu virzienu, pastāv iespēja radīt degvielā izmantojamus produktus, kas būtu savietojami ar esošo degvielas piegādes sistēmu bez milzu investīcijām infrastruktūras pārveidē.
Ogļūdeņražu sintēzes pētījumiem Lietišķās ķīmijas institūtam ir pieejams finansējums no Valsts pētījumu programmas «Enerģētika». Sadarbībā ar RTU Enerģētikas un elektrotehnikas fakultātes Industriālās elektronikas un elektrotehnikas institūtu un Būvniecības inženierzinātņu fakultātes Ūdens pētniecības laboratoriju tiek pētīti visi nozīmīgākie tehnoloģiskie risinājumi un iespējamās inovācijas atjaunojamo energoresursu izmantošanas palielināšanai. 

Nepieciešama tehnoloģiju attīstība
«Eiropas direktīvas būs jāpilda – mēs varam to darīt vai arī maksāt par to, ka nedarām. Aktuāls ir jautājums, vai Eiropa varēs realizēt enerģētikas politiku, ko pati apņēmusies. Pagaidām neviens no uzstādījumiem nav izpildīts, taču tiek izdarīts ievērojams spiediens uz valstīm un lielajiem uzņēmumiem, arvien pastiprinot prasības vides kvalitātes nodrošināšanai. Stingrāki noteikumi pieprasa tehnoloģiju attīstību, kam Latvijā vajadzētu pievērst lielāku uzmanību. Pārmaiņas, lai arī nepietiekamas, visu laiku notiek. Piemēram, degvielas nozarē ilgus gadus bija atļauts augsts sēra saturs. Zema sēra satura degvielas ražošana prasīja jaunas tehnoloģijas un papildu izmaksas. Pāreja bija lēna, bet notika,» saka V. Kampars.
Zaļākas degvielas ražošanu ietekmē arī resursu pieejamība. Vairs netiek atbalstīta pārtikā izmantojamu eļļu, piemēram, rapšu, palmu vai saulespuķu eļļu lietošana degvielu ražošanai. Līdz ar to potenciāls ir tādām degvielām, kurās neizmanto pārtikas izejvielas, piemēram, lietotai cepamajai eļļai, mežsaimniecības un lauksaimniecības atlikumiem. Moderno biodegvielu iegūšanas tehnoloģiju un oglekļa dioksīda konversijas pētījumi ir RTU zinātnieku uzmanības centrā.

LNT 14. novembra sižets «Kā kaitīgos CO₂ izmešus pārvērst degvielā? Latvijas zinātnieki uzsākuši jaunus pētījumus»

Latvijas Radio1 19. novembra raidījuma «Zināmais nezināmajā» saruna ar profesoru Valdi Kamparu.

LVportals.lv 20. novembra intervija ar profesoru Valdi Kamparu.

RTU izveidota jauna laboratorija oglekļa oksīdu reakciju pētīšanai

Kopīgot rakstu

Informācija par rakstu

Raksta autors

RTU Sabiedrisko attiecību departaments

Publikācijas datums

14. novembris plkst. 11:31

Līdzīgi raksti

Ziņas

_