気候変動と闘う競争の中で、科学者たちは二酸化炭素 (CO2) を変換する技術を開発しています。₂）貴重な燃料や化学物質に変換されます。これらのイノベーションは、温室効果ガスの抑制に役立つと同時に、私たちの未来を動かす低炭素燃料を提供します。米国が低炭素経済に移行するにつれ、飛行機、船舶、電車など、電動化が難しい乗り物を動かすために環境に優しい燃料が必要です。科学者はCOを変換する技術を開発中₂燃料にする。ただし、この変換には多量のエネルギーと水が必要です。

この課題に対処するために、米国エネルギー省 (DOE) のアルゴンヌ国立研究所の科学者たちは、CO を変換する方法を模索しています。₂保存しながら貴重な燃料や化学物質に変換水資源。彼らは最近、WATER という新しいツールをリリースしました。CO₂Rue WATERモジュール、さまざまな炭素変換技術による地域の水への影響を評価し、軽減することができます。

このツールは、私たちが持続的に低炭素の未来に向かって進むことを保証するための国立研究所による大規模な取り組みの一部です。DOEのCOの製品です₂e-Fuels Consortium (CO) の削減とアップグレード₂Rue) は、CO を変換する技術の進歩に焦点を当てています。₂電子燃料と化学物質を分析し、それらが環境、経済、社会に与える影響を評価します。

この取り組みの一環として、アルゴンヌの研究者は水モデリングの専門知識を活用して CO を開発しました。₂Rue モジュールは、WATER (エネルギー資源用水分析ツール) モデルの一部になりました。この意思決定支援ツールは、米国におけるバイオ燃料の水のフットプリントを測定します。

「水はますます貴重な天然資源となっています。気候変動アルゴンヌでWATERモデルを率いるメイ・ウー氏は、「干ばつが頻繁に発生しているため、私たちの淡水供給はこれまで以上に大きなリスクにさらされている」と述べ、「私たちの取り組みは、持続可能な低水域をサポートする技術を進歩させながら、すべての分野で水を確実に利用できるようにすることに重点を置いている」と語った。炭素経済。」

CO₂Rue WATER モジュールは、潜在的な利点COを変換する技術において真水の代わりに再生水を使用すること₂持続可能な航空燃料（SAF）に変換します。このモジュールは、水利用可能性指数 (WAI) と水ストレス フットプリント (WSFP) という 2 つの主要指標を使用して、局所的な水の影響を測定します。モデルの最初のバージョンは、カリフォルニア、テキサス、ルイジアナ、アイオワの 4 つのパイロット州で機能します。モデルの将来のバージョンでは、全米の多様な水条件を反映して、ツールの対象範囲が 28 州に拡大される予定です。

COの使用₂Rue WATER モジュールのアルゴンヌの研究者は、地域の淡水資源に対する SAF の生産の影響を評価することができました。彼らの 3 年間の研究は、最近の報告、CO2における水の持続可能性を改善するための主要な推進要因、課題、機会を特定₂削減と活用の技術。この報告書では、水ストレスを緩和するために、再利用された都市下水などの非伝統的な水資源を利用する可能性についても検討しました。米国がこれらのイノベーションを主導しているため、この種の分析は、今日の国の重要な淡水資源を保護しながら、将来のエネルギー需要を満たすのに役立つ機会を提供します。

この研究では、SAF精製による淡水への影響は地域や生産方法によって大きく異なることが判明した。たとえば、SAF の生産はアイオワ州とルイジアナ州の地元の水資源に最小限の影響を与えましたが、西テキサス州とカリフォルニア州の一部では水供給にはるかに大きな負担をもたらしました。一般に、水資源の利用可能性に基づいて、東部およびコーンベルト州の方が SAF 生産に適していました。

研究者らはまた、再生水を使用してSAFまたは水素燃料を製造すると、淡水の需要を大幅に削減し、地域の水ストレスを軽減し、淡水の利用可能性を高めることができることも発見しました。これらの調査結果は、業界の関係者が情報に基づいた意思決定を行い、リスクを軽減しながら二酸化炭素の持続可能性を高めるための戦略を策定する際の指針となることを目的としています。₂活用技術。

「活用することで再生水「これらの技術をより持続可能にし、我が国の気候変動目標を達成するために規模を拡大するにつれて淡水のフットプリントを削減することができます」とDOE国立再生可能エネルギー研究所(NREL)のエンジニアでコンソーシアムのメンバーでもあるリン・タオ氏は述べた。炭素変換技術の結果をモジュールへの入力として使用します。

COのリリース₂Rue WATER モジュールは始まりにすぎません。アルゴンヌと NREL は引き続き協力し、モデリングと経済分析における両社の専門知識を組み合わせて、新興エネルギー技術の持続可能性を強化します。CO との継続的な取り組み₂Rue Consortium は CO の確保に貢献します。₂燃料化技術は環境的にも経済的にも持続可能です。

「コンソーシアムの目標は、米国が徹底的な脱炭素化を達成できるよう支援することです。テクノロジーエネルギー密度が高く、低炭素で、経済的に実行可能な燃料と製品を生み出すことです」と、CO を率いるマイケル・レシュ氏は述べています。₂Rue は NREL の第一人者研究者です。

レシュ氏は、このプロジェクトが燃料の将来に与える影響について次のように強調した。₂Rue WATER モジュールは、重要な戦略的決定を推進し、実現可能性調査を加速し、CO の経済的および環境的パフォーマンスを向上させます。₂テクノロジーを燃料にする。」

これ共同作業これは、重要なエネルギー課題に対処する革新的なソリューションを開拓するというアルゴンヌの取り組みを強調しています。COとして₂Rue は CO のようなツールで作業を続けています₂Rue WATER モジュールは、CO の責任ある開発と展開を導く上で不可欠です₂-燃料技術を活用し、水資源に過度の負担をかけることなくこれらの技術をスケールアップできるようにします。

詳細情報:May Wu 他、CO の影響の評価₂地域の淡水資源の削減と利用技術、(2024)。DOI: 10.2172/2396748