تمتص هذه المادة الجديدة ثاني أكسيد الكربون أكثر بثلاث مرات من تقنية التقاط الكربون الحالية

تمتص هذه المادة الجديدة ثاني أكسيد الكربون أكثر بثلاث مرات من تقنية التقاط الكربون الحالية

الطابع الزمني: 8 آذار (مارس) 2023 ، الساعة 2:01 مساءً
تمتص هذه المادة الجديدة ثاني أكسيد الكربون ثلاث مرات أكثر من تقنية التقاط الكربون الحالية لذكاء بيانات PlatoBlockchain. البحث العمودي. منظمة العفو الدولية.

وفقًا وكالة الطاقة الدولية، يوجد حاليًا 18 مصنعًا مباشرًا لالتقاط الهواء قيد التشغيل حول العالم. إنهم موجودون في أوروبا أو كندا أو الولايات المتحدة ، ويستخدم معظمهم ثاني أكسيد الكربون للأغراض التجارية ، مع قيام زوجين بتخزينه بعيدًا إلى الأبد. تعتبر تقنية التقاط الهواء المباشر (DAC) تقنية مثيرة للجدل ، حيث أشار المعارضون إلى تكلفتها العالية واستخدام الطاقة. في الواقع ، عندما تفكر في كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بالنسبة للكمية التي يمكن لأي مصنع واحد من DAC - أو العديد منها بشكل جماعي - التقاطه ، وتثبيته مقابل تكلفته ، يبدو من السخف بعض الشيء أن تحاول حتى.

ولكن نظرًا لعدم وجود خيارات رائعة أخرى متاحة لمنع الكوكب من الاشتعال ، فإن كلا من الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ و الوكالة الدولية للطاقة لنفترض أنه لا ينبغي تجاهل DAC حتى الآن - على العكس من ذلك ، يجب أن نحاول إيجاد طرق لخفض تكاليفها ورفع كفاءتها. حقق فريق من جامعة ليهاي وجامعة تيانجين أحد هذه الاختراقات ، حيث طوروا مادة يقولون إنها يمكن أن تلتقط ثلاثة أضعاف كمية الكربون المستخدمة حاليًا.

الموصوفة في أ ورقة نشرت اليوم in علم السلفيقول الفريق إن المادة يمكن أن تجعل تقنية DAC أكثر قابلية للتطبيق من خلال إزالة بعض العقبات المالية والعملية.

العديد من محطات احتجاز الكربون قيد التشغيل حاليًا أو قيد الإنشاء (بما في ذلك مصانع آيسلندا أرك و ضخم ووايومنغ مشروع بيسون) استخدام تقنية DAC الصلبة: تقوم كتل المراوح بدفع الهواء عبر مرشحات ماصة ترتبط كيميائيًا بثاني أكسيد الكربون. يجب تسخين المرشحات ووضعها تحت فراغ لإطلاق ثاني أكسيد الكربون ، والذي يجب بعد ذلك ضغطه تحت ضغط مرتفع للغاية.

هذه الخطوات الأخيرة هي الدافع وراء استخدام الطاقة في عملية احتجاز الكربون وتكاليفه الباهظة. يكون ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي للأرض مخففًا جدًا ؛ وفقًا لمؤلفي الورقة ، يبلغ متوسط ​​تركيزه حوالي 2 جزء في المليون. هذا يعني أن الكثير من الهواء يحتاج إلى نفخه من خلال مرشحات المواد الماصة حتى تتمكن من التقاط القليل من ثاني أكسيد الكربون. نظرًا لأن الأمر يتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة لفصل ثاني أكسيد الكربون الذي يتم التقاطه (تسمى عملية "الامتصاص") ، فإننا نريد الحصول على أكبر قدر ممكن من ثاني أكسيد الكربون في المقام الأول.

ابتكر فريق Lehigh-Tianjin ما يسمونه مادة ماصة هجينة. بدأوا براتنج صناعي ، والذي نقعوه في محلول كلوريد النحاس. يعمل النحاس كمحفز للتفاعل الذي يتسبب في ارتباط ثاني أكسيد الكربون بالراتنج ، مما يجعل التفاعل أسرع ويستهلك طاقة أقل. إلى جانب كونها قوية ميكانيكيًا ومستقرة كيميائيًا ، يمكن تجديد المادة الماصة باستخدام المحاليل الملحية - بما في ذلك مياه البحر - عند درجات حرارة أقل من 2 درجة مئوية.

أفاد الفريق أن كيلوغرامًا واحدًا من مادتهم كان قادرًا على امتصاص 5.1 مول من ثاني أكسيد الكربون ؛ بالمقارنة ، فإن معظم المواد الماصة الصلبة المستخدمة حاليًا في DAC لها قدرات امتصاص تتراوح من 2 إلى 1.0 مول لكل كيلوغرام. في الفترات الفاصلة بين دورات الالتقاط ، استخدموا مياه البحر لتجديد عمود الالتقاط ، وكرروا الدورة 1.5 مرة دون انخفاض ملحوظ في كمية ثاني أكسيد الكربون التي تمكنت المادة من التقاطها.

كان الناتج الثانوي الرئيسي للتفاعل الكيميائي هو حمض الكربونيك ، والذي لاحظ الفريق أنه يمكن تحييده بسهولة وتحويله إلى صودا الخبز وترسب في المحيط. وكتبوا: "يمكن إعادة المُجدد المستهلك بأمان إلى البحر ، وهو حوض لا نهائي لثاني أكسيد الكربون المحتجز". "ستؤدي تقنية العزل هذه أيضًا إلى التخلص من الطاقة اللازمة للضغط وتسييل ثاني أكسيد الكربون قبل الحقن في الآبار العميقة." ستكون هذه الطريقة أكثر ملاءمة في المواقع القريبة من المحيط حيث التخزين الجيولوجي - أي حقن ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض لتحويله إلى صخور - غير ممكن.

يمكن أن يؤدي استخدام هذه المادة التي تم إنشاؤها حديثًا في عمليات احتجاز الكربون على نطاق واسع إلى تغيير قواعد اللعبة. لن تكون عملية تصنيع المادة الماصة رخيصة وقابلة للتطوير فحسب ، بل ستلتقط المزيد من ثاني أكسيد الكربون و تتطلب طاقة أقل.

ولكن هل سيكون كل ذلك كافيًا لجعل التقاط الهواء المباشر أمرًا مفيدًا ، ويحدث انخفاضًا حقيقيًا في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؟ بصراحة ، ربما لا. الآن مرافق DAC في العالم التقاط جماعي 0.01 مليون طن متري من ثاني أكسيد الكربون. وكالة الطاقة الدولية 2 تقرير وفقًا لتقديرات التكنولوجيا ، سنحتاج إلى التقاط 85 مليون طن متري بحلول عام 2030 لتجنب أسوأ آثار تغير المناخ.

بغض النظر عن الطريقة التي تقوم بها بالحسابات ، يبدو الأمر بعيد المنال ؛ فبدلاً من مادة تمتص ثلاثة أضعاف كمية ثاني أكسيد الكربون لكل وحدة ، نحتاج إلى مادة تمتص ثلاثة أضعاف ما تمتصه. ولكن كما شهدنا عبر التاريخ ، فإن معظم التطورات العلمية تحدث بشكل تدريجي ، وليس دفعة واحدة. إذا وصلنا إلى نقطة يكون فيها التقاط الهواء المباشر حلاً حقيقيًا ، فسوف يستغرق الأمر العديد من الخطوات الصغيرة - مثل هذه - للوصول إلى هناك.

الصورة الائتمان: ميكايلا / Pixabay

الطابع الزمني:

اكثر من التفرد المحور