Бурное развитие искусственного интеллекта (ИИ) резко увеличило спрос на электроэнергию. По данным Министерства энергетики США, в 2023 году дата-центры потребляли около 4,4% всей электроэнергии страны, а к 2028 году эта доля может достигнуть 12%. Чтобы обеспечить такую нагрузку, строят газовые электростанции, но они выбрасывают углекислый газ (CO2). Улавливать его обычными методами дорого и громоздко.

Исследователи из Хьюстонского университета под руководством профессора Мима Рахими (сейчас он также сотрудничает с Гарвардом) разработали технологию SMEC - малые модульные электрохимические контейнеры. Работа опубликована в журнале Environmental Science & Technology. Каждый модуль помещается в стандартный 40-футовый (12-метровый) морской контейнер, что избавляет от необходимости строить огромные абсорбционные башни и прокладывать сложную инфраструктуру.

Внутри контейнера - электрохимические ячейки, которые с помощью электричества отделяют CO2 из дымовых газов до того, как он попадёт в атмосферу. В отличие от традиционных систем, здесь не нужны большие колонны и специальные мембраны. По словам Рахими, если обычная установка - это 40-метровая башня, спроектированная под конкретную станцию, то мощность SMEC регулируется простым включением или выключением контейнеров. Это удобно для дата-центров, которые получают энергию из разных источников.

В лаборатории систему проверили на имитации выхлопных газов газовых и угольных электростанций. В оптимальных условиях она улавливала около 90% CO2 и проработала 300 циклов за 50 часов без сбоев. Затем исследователи смоделировали работу на газовой электростанции мощностью 360 мегаватт, связанной с проектом дата-центра Stargate (разрабатывается OpenAI) в Абилене, штат Техас. Расчёт показал: около 20 контейнеров могут улавливать 98% выбросов CO2 станции. Вместе с вспомогательной инфраструктурой они займут лишь малую часть территории кампуса площадью 875 акров (354 гектара).

Пока это лабораторные испытания и компьютерная модель, а не готовый промышленный продукт. Авторы подчёркивают: технология прошла проверку в лаборатории, но для реального внедрения нужны дальнейшие испытания. В будущем Рахими надеется научить систему улавливать CO2 напрямую из атмосферы, а не только из труб электростанций. Тогда её можно будет размещать где угодно.

Источник: Tech Xplore