این ماده جدید سه برابر بیشتر از فناوری جذب کربن فعلی CO2 را جذب می کند

مطابق با IEA، در حال حاضر 18 کارخانه جذب مستقیم هوا در سراسر جهان در حال فعالیت هستند. آنها در اروپا، کانادا یا ایالات متحده قرار دارند و اکثر آنها از CO2 برای مقاصد تجاری استفاده می کنند، و یک زوج آن را برای همیشه ذخیره می کنند. گرفتن مستقیم هوا (DAC) یک فناوری بحث برانگیز است که مخالفان آن را هزینه بالا و مصرف انرژی آن عنوان می کنند. در واقع، وقتی مقدار CO2 موجود در جو را نسبت به مقداری در نظر بگیرید که هر واحد DAC - یا بسیاری از آنها در مجموع - می توانند جذب کنند و آن را در مقابل هزینه خود نگه دارند، حتی تلاش کردن کمی احمقانه به نظر می رسد.

اما با توجه به فقدان گزینه‌های عالی دیگر برای جلوگیری از آتش‌سوزی سیاره، هر دو پنل بین دولتی در مورد تغییرات اقلیمی و آژانس بین المللی انرژی ما هنوز نباید DAC را کنار بگذاریم - برعکس، باید سعی کنیم راه هایی برای کاهش هزینه های آن و افزایش کارایی آن پیدا کنیم. تیمی از دانشگاه لیهای و دانشگاه تیانجین موفق به ساختن ماده ای شده اند که به گفته آنها می تواند سه برابر بیشتر از موادی که در حال حاضر استفاده می شود کربن جذب کند.

توصیف شده در الف مقاله منتشر شده امروز in با پیشرفتهای علمیتیم می‌گوید، این ماده می‌تواند با حذف برخی از موانع مالی و عملی آن، DAC را به یک فناوری بسیار بادوام‌تر تبدیل کند.

بسیاری از نیروگاه‌های جذب کربن که در حال حاضر عملیاتی یا در حال ساخت هستند (از جمله ایسلند). نهنگ قاتل و ماموت و وایومینگ پروژه بیستون) از فناوری جامد DAC استفاده کنید: بلوک های فن هوا را از طریق فیلترهای جاذب که از نظر شیمیایی با CO2 متصل می شوند، عبور می دهند. فیلترها باید گرم شوند و در خلاء قرار گیرند تا CO2 آزاد شود، که سپس باید تحت فشار بسیار بالا فشرده شود.

این مراحل آخر همان چیزی است که مصرف انرژی و هزینه های جذب کربن را بسیار بالا می برد. CO2 در جو زمین بسیار رقیق شده است. به گفته نویسندگان مقاله، میانگین غلظت آن حدود 400 قسمت در میلیون است. این بدان معناست که هوای زیادی باید از طریق فیلترهای جاذب دمیده شود تا بتوانند فقط کمی CO2 جذب کنند. از آنجایی که برای جداسازی CO2 جذب شده (که فرآیند "داجذب" نامیده می شود، انرژی زیادی لازم است)، در وهله اول می خواهیم تا آنجا که ممکن است CO2 جذب شود.

تیم Lehigh-Tianjin چیزی را ایجاد کردند که آنها را جاذب هیبریدی می نامند. آنها با یک رزین مصنوعی شروع کردند که آن را در محلول مس-کلرید خیس کردند. مس به عنوان یک کاتالیزور برای واکنش عمل می کند که باعث می شود CO2 به رزین متصل شود و باعث می شود واکنش سریعتر انجام شود و انرژی کمتری مصرف شود. جاذب علاوه بر اینکه از نظر مکانیکی قوی و از نظر شیمیایی پایدار است، می‌تواند با استفاده از محلول‌های نمکی - از جمله آب دریا - در دمای کمتر از 90 درجه سانتی‌گراد بازسازی شود.

تیم گزارش داد که یک کیلوگرم از مواد آنها قادر به جذب 5.1 مول CO2 است. در مقایسه، اکثر جاذب های جامد که در حال حاضر برای DAC استفاده می شوند، دارای ظرفیت جذب 1.0 تا 1.5 مول بر کیلوگرم هستند. در بین چرخه های جذب، آنها از آب دریا برای بازسازی ستون جذب استفاده کردند و چرخه را 15 بار بدون کاهش قابل توجهی در مقدار CO2 که ماده قادر به جذب آن بود، تکرار کرد.

محصول جانبی اصلی این واکنش شیمیایی اسید کربنیک بود که به گفته تیم تحقیقاتی به راحتی می توان آن را به جوش شیرین خنثی کرد و در اقیانوس رسوب کرد. آنها نوشتند: "بازسازنده مصرف شده را می توان با خیال راحت به دریا بازگرداند، یک سینک بی نهایت برای CO2 جذب شده." چنین تکنیک جداسازی همچنین انرژی مورد نیاز برای تحت فشار قرار دادن و مایع شدن دی‌اکسید کربن را قبل از تزریق در چاه عمیق حذف می‌کند. این روش در مکان‌های نزدیک به اقیانوس که ذخیره‌سازی زمین‌شناسی - یعنی تزریق CO2 در زیر زمین برای تبدیل آن به سنگ - امکان‌پذیر نیست، بسیار مرتبط است.

استفاده از این ماده تازه ایجاد شده در عملیات جذب کربن در مقیاس بزرگ می تواند بازی را تغییر دهد. نه تنها فرآیند تولید جاذب ارزان و مقیاس پذیر است، بلکه CO2 بیشتری را جذب می کند. و به انرژی کمتری نیاز دارند.

اما آیا همه اینها برای ارزشمند ساختن جذب مستقیم هوا و ایجاد ضربه‌ای در CO2 جو کافی است؟ به صراحت بگویم، احتمالاً نه. در حال حاضر امکانات DAC جهان به طور جمعی اسیر 0.01 میلیون تن CO2 آژانس بین المللی انرژی 2022 گزارش بر اساس برآوردهای فناوری، ما باید تا سال 85 2030 میلیون تن متریک را جذب کنیم تا از بدترین تأثیرات تغییرات آب و هوایی جلوگیری کنیم.

فرقی نمی‌کند که از کدام راه ریاضی را انجام دهید، به نظر می‌رسد که این یک راه دور است. به جای ماده ای که سه برابر بیشتر CO2 در واحد جذب می کند، ما به ماده ای نیاز داریم که 3,000 برابر بیشتر جذب کند. اما همانطور که در طول تاریخ شاهد بوده ایم، بیشتر پیشرفت های علمی به صورت تدریجی اتفاق می افتد، نه یکباره. اگر بخواهیم به نقطه‌ای برسیم که جذب مستقیم هوا راه‌حلی واقعی باشد، برای رسیدن به آن گام‌های بسیار بیشتری نیاز داریم - مانند این.

تصویر های اعتباری: میکایلا / Pixabay

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://singularityhub.com/2023/03/08/this-new-material-absorbs-three-times-more-co2-than-current-carbon-capture-tech/