Углекислый газ спрячут в отходах горного производства – фермент поможет в захоронении

Новосибирские ученые получили первые убедительные экспериментальные данные о том, что с помощью фермента карбоангидразы удается существенно ускорить процесс связывания углекислого газа. Они открывают перспективу для карбонизации промышленных отходов и уменьшения концентрации CO2 в атмосфере, что критично на фоне нарастающего климатического кризиса. Об исследовании Новосибирского государственного университета (НГУ) сообщает tass.ru.

Проблема длительного хранения углекислого газа остается одной из ключевых в борьбе с глобальным потеплением. По оценкам климатологов, ныне утилизируется менее 0,1 % глобальных выбросов CO2, несмотря на то что ежегодно в атмосферу попадают десятки миллиардов тонн. Основные препятствия традиционных технологий — высокая энергоемкость процессов улавливания и хранения, риски утечек из подземных хранилищ и ограниченная геологическая пригодность областей для безопасного захоронения.

Закроют углекислый газ в отходах горного производства

Группа исследователей НГУ под руководством Георгия Лазаренко разработала технологию, применяющую фермент карбоангидразы для ускорения минеральной карбонизации — процесса превращения углекислого газа в стабильные минералы за счет реакции с минералогически активными материалами. Такой метод потенциально может сочетать удаление CO2 из атмосферы с одновременным решением проблемы утилизации отходов горного производства, включая асбестосодержащие горные массы, которые в обычных условиях крайне медленно взаимодействуют с CO2.

Читайте по теме: почему деревья перестали спасать планету: парадокс углекислого газа в климатических проектах

На Карбоновом полигоне НГУ ученые провели серию экспериментов, где в качестве субстрата использовались отходы горно‑обогатительного производства. Система насыщалась углекислым газом в обычных атмосферных условиях и при повышенном содержании CO2. Добавление фермента приводило к более быстрому начальному связыванию газа и увеличению его общего поглощения по сравнению с контрольными образцами без фермента. Это означает, что биокатализатор не только ускоряет гидратацию CO2, но и потенциализирует его взаимодействие с уже присутствующими в отходах минералами кальция и магния, способствуя образованию стабильных карбонатов.

Возможности и ограничения технологии захвата углекислого газа

Международный опыт показывает, что идея применения карбоангидразы в технологии улавливания и хранения углекислого газа (Carbon Capture, Utilization and Storage – CCUS) не нова, но до сих пор оставалась на этапе лабораторных разработок и пилотных проектов в основном в Европе и США. Известные исследования, например, в области биомиметического ускорения карбонизации, указывают, что фермент способен многократно увеличивать скорость реакции гидратации CO2 в водной фазе, делая процесс потенциально более энергоэффективным и менее затратным по сравнению с традиционными химическими методами, основанными на аминных растворах.

Эксперты, однако, также предупреждают о технологических и экономических вызовах. Эффективность ферментного подхода во многом зависит от стабильности фермента в промышленных условиях, его способности сохранять активность при высоких температурах и широком диапазоне pH, а также вопросов масштабирования процесса для индустриального применения. Международные исследования показывают, что хотя фермент помогает ускорять CO₂‑гидратацию, сложности с длительным хранением и использованием в экстремальных условиях остаются препятствием к широкому коммерческому внедрению.

Ранее на сайте pronedra.ru писали про метан из углекислого газа – новый катализатор поможет в превращении CO2