Сократив потребность в энергии на 17%, Норвегия значительно улучшает эффективность фотовольтаических станций и процесса поглощения углерода.

Промышленный поглощение CO₂ — это совокупность технологий, которые перехватывают диоксид углерода, образующийся в промышленных процессах, до того как он попадает в атмосферу. На цементных заводах, сталелитейных предприятиях, нефтеперерабатывающих комплексах или электростанциях газы сжигания, богатые CO₂, извлекаются, разделяются и концентрируются с помощью таких методов, как постсжигательная обработка, предсжигательная обработка или использование кислородно-топливных смесей. После разделения CO₂ готов к транспортировке или дальнейшей обработке, что предотвращает его прямое высвобождение и вклад в глобальное потепление.

После захвата углекислый газ может следовать двум путям: его безопасное хранение на большой глубине под землей в геологических формациях, где он остается изолированным в течение длительного времени, или его использование в качестве сырья в других промышленных процессах. Второй вариант позволяет преобразовывать CO₂ в такие продукты, как синтетические топлива, пластик или строительные материалы, включая его в циркулярную экономику.

Пилотный проект Норвегии на стекольном заводе в Италии

Группа норвежских исследователей сделала значимый шаг в применении солнечной энергии к производственным процессам с высоким энергопотреблением, таким как улавливание диоксида углерода (CO₂). Проект, разработанный специалистами технологического центра SINTEF совместно с компанией Svalin Solar, сочетает фотоэлектрическую генерацию с извлечением полезного тепла, что позволяет сократить количество энергии, необходимой для улавливания CO₂, на 17% по сравнению с традиционными методами.

Пилотная установка, расположенная в Многофазной лаборатории в Тиллере, к югу от Тронхейма (Норвегия), включает в себя солнечные элементы высотой пять метров, систему зеркал и солнечный следящий механизм, который направляет модули в течение всего дня для максимизации поглощения излучения. Под этими солнечными элементами находится трубчатая система с теплоносителем, который поглощает тепло до 60 °C, а с помощью современной тепловой насосной установки температура повышается до 130 °C, необходимых для запуска цикла улавливания углерода.

Особенностью этого дизайна является его гибридный подход: помимо производства электроэнергии, система поглощает тепло, которое обычно теряется в традиционных фотовольтаических установках. Это тепло в сочетании с генерируемой электроэнергией используется непосредственно в процессе поглощения CO₂, процедура которого традиционно требует больших объемов энергии. В количественном отношении для поглощения одной метрической тонны CO₂ обычно требуется около 3,1 мегаджоулей. Согласно проведенным тестам, новая система сократила этот расход на 0,52 мегаджоуля на тонну, что соответствует улучшению эффективности на 17 %.

Эта экономия энергии может показаться умеренной, но она приобретает значимость, когда учитываются масштабы отраслей, применяющих технологии улавливания углерода. Такие сектора, как стекольная промышленность, производство цемента, стали или химическая промышленность, которые ежегодно улавливают сотни тысяч тонн CO₂, могут преобразовать этот процент в существенное снижение затрат и потребления энергии. Модели оптимизации самого проекта показывают, что благодаря улучшению концентрации солнечного света с помощью более эффективных зеркал и сокращению потерь тепла, это снижение энергопотребления в будущих версиях системы может достигнуть 39 %.

Зависимость от погодных условий является одной из технических проблем, с которыми сталкивается эта технология. Во время испытаний в августе 2025 года период с облачностью, превышающей средние показатели, ограничил производство тепловой и электрической энергии из солнца. По мнению исследователей, более солнечные регионы, такие как юг Европы, позволят добиться лучшей эффективности, снижая необходимость во внешнем электрическом питании для поддержания работы в оптимальных температурах.

После проверки модели в норвежской лаборатории следующим шагом является перенос системы на реальный промышленный завод. Пилотная установка будет внедрена на итальянском производстве стекла, где будет оцениваться её эффективность в условиях непрерывной эксплуатации, интеграция с существующими процессами и надёжность. Этот эксперимент в производственной среде позволит подтвердить, сохраняются ли преимущества, наблюдаемые в лаборатории, в крупномасштабных промышленных системах без ущерба для стабильности работы.

Исследователи считают, что этот гибридный подход может быть применён в других отраслях с высокими тепловыми требованиями и сложными для снижения уровнями выбросов CO₂ при прямой электрификации. Эти отрасли относятся к числу самых сложных для декарбонизации в процессе глобальной энергетической трансформации, поскольку многие из их процессов зависят от высоких температур, которые современные электрические технологии не могут обеспечить эффективно.

Помимо конкретного применения в поглощении CO₂, этот прорыв отражает более широкую тенденцию к использованию солнечной энергии не только для производства электроэнергии, но и для обеспечения полезного тепла в промышленных процессах. В Испании и Европе фотовольтаическая солнечная энергетика за последние годы установила рекорды по выработке электроэнергии и сокращению выбросов, укрепляя тем самым свою ключевую роль в декарбонизации энергетической системы и достижении климатических целей до 2030 года и далее.

Интеграция тепловой и электрической солнечной энергии для промышленных целей открывает новую главу в энергетической трансформации, при которой возобновляемые технологии покрывают как потребности в электроэнергии, так и тепловые требования энергоемких процессов, сокращая углеродный след и повышая общую эффективность промышленности.