Tanja Zimmermann: "Biz energiyani "materiallashtirishga" harakat qilmoqdamiz"

Oddiy, ammo texnik jihatdan juda talabchan g'oya EMPAning "Atmosferani qazib olish" deb nomlangan yangi tadqiqot tashabbusining asosi hisoblanadi.

Plastik polimerlar, dori-darmonlar, tolalar, yoqilg'i va shunga o'xshash mahsulotlar uchun neftdan uglerod olish o'rniga, aslida atmosferada uzoq vaqt mavjud bo'lgan CO2 dan foydalanish haqida o'ylash mumkin.

Yechimlardan biri “atmosfera changyutgichi” bo‘lishi mumkin, bu orqali Yer sayyorasini o‘rab turgan gaz plyonkasidan ortiqcha karbonat angidridni olib tashlash mumkin.

Iqlim o'zgarishini cheklash uchun biz nafaqat kelajakdagi ifloslantiruvchi emissiyalarni, balki tarixiy emissiyalarni ham, ehtimol ortiqcha CO2ni qayta ishlash orqali qoplashimiz kerak.

Ushbu mavzuni o'rganish uchun ideal odam - Shveytsariyaning Thun, Sankt-Gallen va Dübendorf shaharlarida joylashgan ofislari bilan Materialshunoslik va texnologiya bo'yicha Federal laboratoriyalar direktori Tanja Zimmermann.

Ellik besh yil oldin Gamburgda tug'ilgan, u 2022 yil XNUMX iyunda EMPA bosh direktori lavozimini egalladi: u Shveytsariyaning muhim tadqiqot organini deyarli o'n uch yil davomida boshqargan Jan-Lyuka Bonadan oldi.

Tanja Zimmermann PhD darajasini oldiGanza shahri universiteti 2007 yilda tsellyulozaning yangi texnik qo'llanilishiga asos bo'lgan maxsus tadqiqotlari uchun.

2001 va 2012 yillar orasida u EMPA va Shveytsariyada tsellyuloza nanokompozitlari bo'yicha birinchi tadqiqot yo'nalishini yaratdi. 2011 yildan 2017 yilgacha u qo'llaniladigan yog'och materiallar bo'yicha EMPA laboratoriyasiga ham mas'ul bo'lgan.

2017 yil kuzidan boshlab u institut rahbariyatining a'zosi va funktsional materiallar bo'limiga mas'ul bo'lib, oltita tadqiqot bo'limida 200 ga yaqin xodimlar ishlaydi: ular yog'och va tsellyuloza asosidagi materiallardan tortib tsement va asfaltgacha bo'lgan ko'plab materiallar bilan shug'ullanadi. yuqori samarali keramikadan polimer tolalargacha, energiya qo'llash uchun komponentlargacha.

Shu bilan birga, u aylanma iqtisod, resurslar samaradorligi va Shveytsariya energetika strategiyasini samarali amalga oshirish kabi mavzular markaziy rol o'ynaydigan Barqaror qurilgan atrof-muhitni tadqiq qilish markaziga hamrayonlikni o'z zimmasiga oldi.

So'nggi uch yil ichida u o'z hamkasblari bilan birgalikda kompyuterlar va katta ma'lumotlarga asoslangan materialshunoslik bo'yicha ta'lim yo'nalishini yaratdi va London Imperial kolleji bilan hamkorlikda EMPA Materials and Technology robototexnika markaziga asos soldi.

Shveytsariya Federal Materialshunoslik va Texnologiya Laboratoriyalari rahbari Tanja Zimmermann nima uchun bu birinchi navbatda "suv" muammosi ekanligini, uni hal qilish uchun nima qilish kerakligini va odatdagi issiqxonadan karbonat angidriddan nima ishlab chiqarish mumkinligini tushuntiradi. gaz.

Karbonat angidrid - bu resurs va atmosfera uning ... "meniki"
Martin Ackermann: “Iqlimga moslashishmi? O'zingizni himoya qiling"

Iqlim inqiroziga yechim topish va atmosferadan CO2 qazib olish va undan qimmatbaho buyumlar va materiallar ishlab chiqarish uchun o'ziga xos "mening" sifatida foydalanish: bu oddiy muvaffaqiyat emas. Umidlarni oqlay olmaslikdan qo'rqmaysizmi?

“Darhaqiqat, bu dolzarb muammolar. Agar biz "aniq nolga" erishsak va energiya almashinuvini o'zlashtirsak ham, atmosferada hali ham juda ko'p CO2 mavjud bo'lib, uning salbiy oqibatlari, masalan, muzliklarning erishi va ekstremal ob-havo hodisalarining kuchayishi. Shuning uchun hozir harakat qilish va o'z vazifamizni bajarish juda muhimdir. Men, ayniqsa, yosh tadqiqotchilarimiz orasida ushbu muhim mavzular ustida ishlash uchun katta motivatsiyani his qilyapman. Shunday qilib, biz o'zimizga topshirgan vazifani hurmat qilish, mutlaqo ha; yechim taklif qila olmaslikdan qo'rqish, yo'q.

Va Federal Materialshunoslik va Texnologiya Laboratoriyasi va EAWAG bu Herkul vazifasini o'zi hal qila oladimi?

“Mutlaqo ha. Men faqat EAWAGdagi hamkorlarim va hamkasblarim bilan kelisha olaman. Suv fanlari va texnologiyalari Federal instituti bilan shunday sodda va samarali hamkorlik qilish juda ajoyib. Muammo shunchalik murakkabki, biz uni faqat birgalikda, ya'ni Federal Politexnika sektorining barcha institutlari bilan, balki undan tashqarida, shu jumladan xalqaro darajada ham hal qila olamiz. Axir, muammo chegarada to‘xtab qolmaydi. Haqiqiy ta'sir ko'rsatadigan echimlarni ishlab chiqarish uchun biz sanoat, davlat boshqaruvi va siyosatdan qaror qabul qiluvchilarni erta jalb qilishimiz kerak. Boshida aytganimdek, biz kichik o‘ylayotganimiz yo‘q”.

Uglerodni ushlash va saqlash: CO2 dan qanday foydalanishimiz kerak?
CO2ni qo'lga olish va saqlash: aniq nolga erishish yo'lida 5 ta strategiya

Materiallar texnologiyasi laboratoriyasi sifatida tabiati tufayli EMPA bularning barchasida qanday rol o'ynaydi?

"Barqaror energiyaga kelsak, paradoks yuzaga keladi va biz buni ta'kidlashimiz kerak: kelajakda fotovoltaiklar va boshqa shunga o'xshash echimlarning kengayishi bilan biz yozda ortiqcha energiyaga ega bo'lamiz, qishda esa juda kam. Bu holatni qoplash uchun biz energiyani “materiallashtirishga”, ya’ni atmosferadagi CO2 dan foydalangan holda uni vodorod yoki metan kabi saqlanuvchi kimyoviy energiya tashuvchilarga aylantirishga harakat qilyapmiz!”.

Bu bizni atmosferani qazib olishga olib keladi ...

"Ayniq. Bizning maqsadimiz - tegishli materiallar va texnologiyalarni ishlab chiqish orqali CO2 chiqaradigan jamiyatdan karbonat angidridni bog'laydigan jamiyatga aylantirish. Va bu zarurat, men yana bir bor ta'kidlayman, chunki energiya almashinuvidan keyin ham biz atmosferani so'nggi ikki yuz yil ichida keltirib chiqargan CO2 ifloslanishidan "tozalashimiz" kerak bo'ladi. harorat".

Blockchain-da karbonat angidridni ushlash va qayta ishlatish
CO2-neytral Shveytsariyaning narxi qancha bo'ladi?

Sizning taxminiy kun tartibingiz nima?

“Hozirda biz kontseptsiyamizning turli “ustunlari” ustida ishlamoqdamiz: CO2 qazib olish, uning kimyoviy konversiyasi va nihoyat, undan yuqori qo‘shimcha qiymatli materiallar ishlab chiqarish texnologiyalari, ular bilan uglerod bog‘lanadi. uzoq muddatga. EMPAda bioko'mir asosidagi izolyatsiya materiallari kabi salbiy emissiya texnologiyalari bo'yicha birinchi loyihalar allaqachon amalga oshirilmoqda. (issiqlik degradatsiyasi natijasida olingan uglerodli material, ayni paytda heterojen va aromatik va mineral tizimlarga boy, tahr.) va CO2ni bo'shatishdan ko'ra, mustahkamlash jarayonida uni o'zlashtiradigan tsement turlari. Kelgusi yilda boshqa tashabbuslar boshlanishi kutilmoqda. Misol uchun, men o'zim tadqiqotchi sifatidagi tajribamga asoslangan yog'och mavzusini ishga tushirmoqchiman. Turli manfaatdor tomonlar o'rtasida birinchi muzokaralar olib borilmoqda va bu, albatta, juda hayajonli."

Qanday aniq savollarga javob bermoqchisiz?

“EMPAning asosiy e'tibori tizimli yondashuvlar orqali innovatsion uglerod asosidagi materiallar va tegishli texnologiyalarni ishlab chiqishga qaratilgan. Boshlash uchun, masalan, salbiy CO2 iziga ega bo'lgan yangi qurilish materiallari, sanoat miqyosida ishlab chiqarish uchun innovatsion ishlab chiqarish texnologiyalari (shuningdek, boshqa xom ashyo, masalan, kimyo sanoati uchun), samarali metanatsiya va katalizatorlar mavjud. karbonat angidrid va vodorodni metanga aylantirish, shuningdek, atmosferadan CO2 ni energiya tejamkorligi bilan “so‘rib olish” bo‘yicha yangi tushunchalar. Iloji bo'lsa, biz barcha materiallar va jarayonlarni butun hayot aylanish jarayonida ko'proq ko'rib chiqishimiz kerak va ko'rib chiqamiz, ular chiziqli emas, balki doira shaklida bo'lishi kerak ...".

Sovun pufakchalarida sun'iy fotosintezdan yangi yoqilg'ilar
Binolardan CO2ni kamaytirish uchun issiqlik er ostida saqlanadi

Yangi tadqiqot tashabbuslari ham moliyalashtirilishi kerak. Mablag'lar qayerdan keladi?

“Biz tashabbusimizni Federal Texnologiyalar Institutlari Kengashidan olgan “Startap granti” hisobidan va oʻz zahiralarimizdan jami besh million frankga yaqin mablagʻ hisobidan moliyalashtiramiz. Albatta, biz uchinchi tomonlardan ham davlat organlaridan, ham sanoat sheriklarimizdan qo'shimcha resurslar jalb qilmoqchimiz."

Hozirda bu sohada ko'p ishlar qilinmoqda, masalan, Yashil energiya va saqlash koalitsiyasi (CGES) va ETH domenining qo'shma tashabbuslari. Ularning hammasi bir xil ish qilmayaptimi?

“Bu tashabbuslarning barchasi muhim! CGES, Tsyurix va Lozannadagi ikkita Federal Texnologiya Institutining Pol Sherrer instituti va EMPA bilan birgalikda asosiy faoliyati bo'lib, barqaror energiyani saqlash yoki masalan, quyosh energiyasini vodorod, metan yoki metanol kabi kimyoviy energiya tashuvchilarga aylantirish bilan shug'ullanadi. , Power-to-X jarayoni deb ataladi. Bu erda asosiy e'tibor MegaWatt tizimlari, ya'ni sanoat hamkorlari bilan mavjud texnologiyalarni keng miqyosda joylashtirish yoki kengaytirish, masalan, bizning mobillik ko'rsatuvchimiz yoki platformamiz bilan bog'liq yondashuvda ishlab chiqilgan. ESI (Energy System Integration, ed.) PSIning o'zi. Garchi “Atmosferani qazib olish” loyihasi bilan biroz oʻxshashlik mavjud boʻlsa-da, biz allaqachon energiya almashinuvi haqida oʻylayapmiz va uglerod-salbiy materiallarga asoslangan mutlaqo yangi aylanma iqtisodiyot tizimini maqsad qilganmiz”.

Tunneldan chiqish uchun raqamli o'tish va iqlim betarafligi
Qurg'oqchilikda yomg'ir qurtlari endi uglerodni saqlamaydi

Nima uchun Shveytsariya bu sohada kashshof rol o'ynashi muhim?

“Shveytsariya innovatsiyalar boʻyicha xalqaro yetakchi boʻlib qolmoqda, bu asosan yaxshi asos sharoitlari tufayli. Shuning uchun biz davom etayotgan tashabbuslar doirasida texnologiyalar va kontseptsiyalarni ishlab chiqish, so'ngra ularni qo'llash va bozorga chiqarish uchun ideal holatdamiz. Bu esa Shveytsariya sanoatining xalqaro raqobatbardoshligini yanada oshiradi...”.

Martin Eichler: "Uglerodni ushlash va saqlash uchun 16,3 milliard"
To'liq uglerodga asoslangan innovatsion kvant texnologiyasi