اختراع ماده‌ای که کربن را مستقیم از هوا جذب می‌کند

به گزارش گروه علمی ایرنا از پایگاه اطلاع‌رسانی کازموس مگزین/ cosmosmagazine، فناوری‌های مختلفی برای جذب کربن وجود دارد، اما عمدتاً فقط برای منابع متمرکز کربن مانند انتشار گازهای گلخانه‌ای از اگزوز و دودکش‌های نیروگاه مفید است.

این روش ها برای جذب دی اکسید کربن از هوای محیطی که غلظت آن صدها برابر کمتر است، موثر و ارزان نیستند. هیات بین دولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC) تاکید کرده است که حذف گازهای گلخانه ای از جو برای معکوس کردن افزایش سطح دی اکسید کربن حیاتی است. سطح دی اکسید کربن اکنون در جو ۵۰ درصد بیشتر از قبل از انقلاب صنعتی است. گزارش‌های این هیات تاکید دارد اگر می‌خواهیم گرمایش جهانی را محدود کنیم، جذب کربن ضروری است.

این تحقیق که گزارشی از آن در نشریه نیچر Nature منتشر شده است، از تولید ماده‌ای جاذب و جدید حکایت دارد که توانایی جذب کربن را به شکلی ارزان‌تر و کارآمدتر از بقیه فناوری‌ها دارد. این ماده یک ماده متخلخل با چارچوب کلی آلی کووالانسی (COF) است. ساختار مولکولی سفت و سخت این ماده دارای منافذ داخلی منظمی است که مولکول‌های گاز به آن می چسبند یا آنها را جذب می کند.

عمر یاغی، نویسنده ارشد این مقاله و از محققان تحقیق یادشده، همچنین استاد دانشگاه برکلی می‌گوید: ما پودری از این ماده برداشتیم، آن را در یک لوله گذاشتیم و هوای بیرون را به داخل لوله دادیم تا ببینیم چگونه کار می‌کند و نتیجه جالب بود؛ هوا را به طور کامل از دی اکسید کربن پاک کرد.

وی که از این کشف هیجان‌زده شده است، می‌گوید: از نظر عملکرد ماده‌ای شبیه به آن وجود ندارد و مسیر جدیدی را در تلاش‌های ما برای حل و بهبود چالش تغییر اقلیم باز کرده است.

بر اساس این خبر، فقط ۲۰۰ گرم از این ماده می تواند حدود ۲۰ کیلوگرم دی اکسید کربن را در سال جذب کند؛ تقریباً به اندازه یک درخت.

ژیهو ژو، نویسنده اول، دانشجوی فارغ التحصیل دانشگاه کالیفرنیا برکلی، می‌گوید: جذب کربن برای کاهش سرعت تغییرات آب و هوایی است و جذب مستقیم کربن از هوا روشی است که ما را به موقعیت ۱۰۰ سال قبل یا بیشتر برمی گرداند.

غلظت دی اکسید کربن در اتمسفر اکنون بیش از ۴۲۰پی/پی/ ام ppm (تعداد ذرات در میلیون) است، اما قبل از اینکه به طور کامل فناوری‌های توسعه و جذب گازهای گلخانه‌ای را به کار بگیریم، این مقدار به ۵۰۰ یا ۵۵۰ افزایش خواهد یافت. بنابراین اگر بخواهیم غلظت را کاهش دهیم و به ۴۰۰ یا ۳۰۰ پی،پ ی‌، ام برگردیم، باید از جذب مستقیم هوا استفاده کنیم.

یاغی می گوید: جذب دی اکسید کربن از هوا بسیار چالش برانگیز و انرژی بر است. برای این هدف به ماده ای نیاز است که ظرفیت دی اکسید کربن بالایی داشته باشد، قابل انتخاب و پایدار در آب باشد، از نظر اکسیداتیو پایدار و قابل بازیافت باشد. باید دمای بازسازی پایینی داشته و مقیاس پذیر باشد. بنابراین چنین ماده‌ای باید فهرستی بلندبالا از خصوصیات را داشته باشد.

این ماده متخلخل با چارچوب کووالانسی از نظر شیمیایی و حرارتی قوی و درست است، به انرژی کمتری نیاز دارد و بر اساس مطالعات می‌تواند ۱۰۰ چرخه جذب کربن را بدون کاهش کارآمدی تحمل کند. هیچ ماده دیگری چنین عملکردی نداشته و این ماده تاکنون بهترین ماده برای جذب کربن به شکل مستقیم از هواست.