مادة جديدة تلتقط ثاني أكسيد الكربون من الهواء وتخزنها في المحيط على هيئة بيكربونات الصوديوم
يمكن للمادة الجديدة أن تمتص ثلاثة أضعاف ثاني أكسيد الكربون مقارنة بتقنيات احتجاز الكربون الحالية.
كانت تقنية احتجاز الكربون موجودة منذ سنوات. لكنهم ركزوا بشكل أساسي على التقاط ثاني أكسيد الكربون من مواقع التلوث مثل مداخن مصانع الفحم والفولاذ قبل دخوله الغلاف الجوي. على نطاق أوسع ، سنحتاج إلى آلات معقدة وتقنيات متطورة ، لكن الطريق أمامنا مليء بالتحديات.
ومع ذلك ، حدد باحثو جامعة ليهاي بولاية بنسلفانيا مادة يمكن أن تغير قواعد اللعبة في صناعة التقاط الهواء المباشر (DAC).
طور Arup SenGupta من جامعة Lehigh وزملاؤه مادة ماصة جديدة تسمى مادة ماصة يمكنها سحب المزيد من ثاني أكسيد الكربون من الهواء أكثر من المواد الموجودة. وفقًا للباحثين ، أدى تعديل مذيبات الأمين بمحلول نحاسي إلى زيادة إمكانية التقاط الكربون في DAC بمقدار مرتين إلى ثلاث مرات.
قال سينغوبتا لـ Gizmodo : "الأمين يعني أن لديهم ذرات نيتروجين" . النيتروجين والنحاس ، يحبون بعضهم البعض.
يمكن أن تثبت المادة الجديدة DAC كتقنية ميسورة التكلفة وفعالة للتخفيف من تغير المناخ.
قال سينجوبتا لـ NewScientist : "يمكن إنتاج هذه المادة بسعة عالية جدًا بسرعة كبيرة" . ومن المؤكد أن ذلك من شأنه أن يحسن فعالية تكلفة العملية ".
قال داود حنك من جامعة كرانفيلد في المملكة المتحدة إن البحث يمكن أن "يقلل بشكل كبير من تكلفة DAC".
الاقتراح "كيمياء أنيقة وذكية"
الآن يأتي الجزء المثير. يمكن تحويل ثاني أكسيد الكربون الذي تم التقاطه إلى بيكربونات الصوديوم أو صودا الخبز بفضل مياه البحر. قال الفريق إنه سيتم تخزين هذا بعد ذلك في المحيط ، لأنه "حوض لانهائي" للكربون المحتجز.
نظرًا لأن بيكربونات الصوديوم عبارة عن مادة قلوية ، فإنها يمكن أن تعكس تحمض المحيطات التي تحدث بشكل طبيعي ولا تسبب أي ضرر بيئي. قال سينجوبتا: "القلوية العالية تعني أيضًا نشاطًا بيولوجيًا أكبر ؛ وهذا يعني المزيد من عزل ثاني أكسيد الكربون". وقال إن محطات DAC التي تستخدم المواد الماصة يمكن في النهاية تركيبها في الخارج.
الاقتراح هو "كيمياء أنيقة وذكية. [] القدرة على التخزين مباشرة في مياه البحر قوية أيضًا لأن المحيط العميق للغاية لديه قدرة هائلة على تخزين ثاني أكسيد الكربون الذي يمكن الوصول إليه والذي يستمر من مئات إلى آلاف السنين ، كما قال ستيوارت هاسيلدين من جامعة إدنبرة بالمملكة المتحدة.
ومع ذلك ، يجب إجراء المزيد من الأبحاث لفهم كيفية أداء المواد بشكل واضح على نطاق صناعي أكبر بعد امتصاص وإطلاق ثاني أكسيد الكربون مئات المرات.
قال مايلز ألين من جامعة أكسفورد لـ NewScientist : "لقد جادلت باستمرار بأن الطريقة الوحيدة التي سيحدث بها هذا على الإطلاق بالحجم الذي يجب أن يحدث هي إذا تم وضع شرط ترخيص لمواصلة بيع الوقود الأحفوري" . إنه سيحدث على نطاق لا يمكن تصوره حاليًا ".
نُشرت الدراسة في مجلة Science Advances.
ملخص الدراسة:
يعتبر التقاط الهواء المباشر (DAC) مهمًا لتحقيق صافي انبعاثات غازات الدفيئة الصفرية بحلول عام 2050. ومع ذلك ، فإن تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي شديد التخفيف (حوالي 400 جزء في المليون) يشكل عقبة هائلة للقدرات العالية لالتقاط ثاني أكسيد الكربون باستخدام عمليات الامتصاص والامتصاص. نقدم هنا مادة ماصة هجينة مشتقة من تفاعل حمض-قاعدية مع مركب بوليامين-نحاس (II) مما يتيح أكثر من 5.0 مول من التقاط ثاني أكسيد الكربون / كجم مادة ماصة ، أي ما يقرب من ضعفين إلى ثلاثة أضعاف قدرة معظم المواد الماصة DAC المبلغ عنها حتى الآن. المادة الماصة الهجينة ، مثل المواد الماصة الأخرى القائمة على الأمين ، قابلة للامتصاص الحراري عند أقل من 90 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك ، تم التحقق من صحة مياه البحر كمجدد قابل للحياة ، ويتم عزل ثاني أكسيد الكربون الماص في نفس الوقت على أنه قلوية غير ضارة ومستقرة كيميائيًا (NaHCO3).
