Verdox

Verdox — это американская компания, занимающаяся разработкой и внедрением технологии электрохимического улавливания углекислого газа (CO₂) из воздуха (Direct Air Capture, DAC) и промышленных выбросов. Основана в 2019 году группой исследователей из Массачусетского технологического института (MIT). Компания специализируется на создании модульных систем, использующих электрохимические реакции для селективного извлечения CO₂, что отличает её от традиционных методов, основанных на термической регенерации сорбентов.

История

Компания Verdox была основана в 2019 году в городе Уолтем (штат Массачусетс, США) на базе технологий, разработанных в лаборатории профессора MIT Т. Алана Хэттона. Ключевой вклад в создание технологии внесли доктор Сахил Вайдья и доктор Хауме Льопис, которые впоследствии заняли руководящие должности в стартапе. Первоначальное финансирование было получено от венчурных фондов, включая Breakthrough Energy Ventures — фонд, основанный Биллом Гейтсом.

В 2021 году компания объявила о привлечении 80 миллионов долларов США в рамках раунда серии A, что стало одним из крупнейших инвестиций в сектор DAC на тот момент. В 2022 году Verdox заключила партнёрство с норвежской компанией Equinor для изучения возможности развёртывания технологии на промышленных объектах в Северной Европе. В 2023 году компания начала строительство пилотной установки мощностью улавливания 100 тонн CO₂ в год на территории США.

Технология

Принцип действия

Основой технологии Verdox является электрохимический процесс, в котором CO₂ улавливается из газового потока (воздуха или дымовых газов) с помощью специального электрода, покрытого полимерным материалом (редокс-активным полимером). При подаче электрического напряжения полимер изменяет своё окислительно-восстановительное состояние, что приводит к избирательному связыванию молекул CO₂ из проходящего газа. После насыщения электрода напряжение переключается, и CO₂ высвобождается в концентрированном виде, пригодном для дальнейшего использования или захоронения.

Ключевое отличие от традиционных DAC-технологий (например, на основе аминовых сорбентов или твёрдых адсорбентов) заключается в том, что регенерация сорбента происходит не за счёт нагрева до 80–120 °C, а за счёт электрического тока. Это позволяет значительно снизить энергозатраты на стадии регенерации и, по заявлениям компании, уменьшить общую стоимость улавливания CO₂.

Характеристики

• Тип процесса: электрохимический, с использованием редокс-активных полимеров.
• Температура процесса: окружающая (20–40 °C) — как на стадии улавливания, так и на стадии регенерации.
• Энергопотребление: заявляется на уровне 30–50 кВт·ч на тонну уловленного CO₂ (без учёта сжатия), что в несколько раз ниже, чем у термических аналогов (100–200 кВт·ч/т).
• Селективность: высокая — полимерный материал связывает преимущественно CO₂, не реагируя с азотом, кислородом и водяным паром.
• Модульность: установки проектируются как контейнерные модули, что позволяет масштабировать систему путём добавления блоков.

Преимущества и ограничения

Преимущества:

• Низкая температура процесса — нет необходимости в нагреве и охлаждении, что упрощает конструкцию и снижает тепловые потери.
• Возможность работы на возобновляемых источниках энергии (солнечной, ветровой) за счёт прямого электрического питания.
• Отсутствие жидких химических реагентов, требующих утилизации (в отличие от аминовых растворов).

Ограничения:

• Технология находится на стадии пилотных испытаний, промышленные масштабы пока не подтверждены.
• Стоимость улавливания (по оценкам 2023 года) оценивается в 150–250 долларов за тонну CO₂, что выше целевого показателя в 100 долларов, необходимого для широкого коммерческого внедрения.
• Долговечность полимерных электродов при длительной эксплуатации (более 10 000 циклов) пока не полностью доказана.

Применение

Прямой захват из воздуха (DAC)

Основное направление — улавливание CO₂ из атмосферного воздуха для последующего захоронения (CCS) или использования в синтезе углеводородов (CCU). Установки Verdox могут быть размещены вблизи геологических хранилищ или на территориях с дешёвой возобновляемой электроэнергией.

Улавливание промышленных выбросов

Технология может быть адаптирована для очистки дымовых газов цементных заводов, сталелитейных комбинатов, нефтехимических производств и электростанций. В этом случае концентрация CO₂ в исходном газе выше (10–30 %), что увеличивает эффективность процесса.

Производство синтетического топлива

Уловленный CO₂ может быть использован в качестве сырья для электролиза с получением синтез-газа (CO + H₂) и последующим синтезом метанола, керосина или других углеводородов. Компания рассматривает партнёрства с производителями e-fuels.

Конкуренты и положение на рынке

Verdox конкурирует с другими компаниями в секторе DAC, такими как Climeworks (Швейцария), Carbon Engineering (Канада), Global Thermostat (США) и Heirloom Carbon (США). По состоянию на 2024 год, ни одна из этих технологий не достигла масштабов, достаточных для значительного влияния на глобальный углеродный баланс. Основное преимущество Verdox — низкая температура процесса и потенциально более низкая стоимость, однако компания уступает Climeworks по количеству уже развёрнутых коммерческих установок.

Критика и перспективы

Технология Verdox подвергается критике со стороны ряда экспертов, которые указывают на высокую неопределённость в оценках стоимости и энергоэффективности на стадии масштабирования. Отмечается, что электрохимические системы требуют дорогостоящих редкоземельных материалов (например, иридия) для электродов, хотя компания заявляет об использовании недорогих углеродных полимеров.

Перспективы технологии зависят от успешного завершения пилотных проектов и привлечения дополнительных инвестиций. В 2023 году Verdox получила грант от Министерства энергетики США на сумму 12,5 миллионов долларов для разработки демонстрационного модуля мощностью 1000 тонн CO₂ в год. Если проект будет реализован, это станет первым шагом к коммерциализации.

Источники

• Официальный сайт компании Verdox (раздел «Technology» и «About»).
• Публикация в журнале Nature Energy (2020): «Electrochemical capture of carbon dioxide from air».
• Пресс-релиз Breakthrough Energy Ventures (2021): «Verdox Raises $80M Series A».
• Отчёт Министерства энергетики США (2023): «Direct Air Capture Technology Assessment».
• Статья в MIT News (2022): «A new way to capture carbon dioxide from the air».