پودر معجزه آسا کربن را از هوا می مکد
با فناوری: یک پودر معجزه گر به نام «COF-999» که نخستین در نوع خود است، قادر می باشد کربن دی اکسید(CO2) را از هوا بگیرد. این پودر که در اینجا به صورت پودر زرد نشان داده شده است، مقدار زیادی CO2 را در دمای اتاق جذب می کند و می تواند حداقل 100 بار مجدد استفاده گردد.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا، پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا برکلی ماده ای به صورت پودر اختراع کرده اند که کربن دی اکسید را با عملکرد شگفت انگیزی از هوا جذب می کند.
فقط ۲۰۰ گرم از این پودر موسوم به «COF-999» می تواند ۲۰ کیلوگرم CO۲ جذب نماید، یعنی همان کاری که یک درخت در طول یک سال انجام می دهد.
عبارت COF در نام این پودر مخفف کلمات «Covalent Organic Frameworks» به مفهوم «چارچوب های آلی کووالانسی» است. این اصطلاح به دسته ای از مواد بلوری متخلخل اشاره دارد که دارای منافذ بزرگ، سطح زیاد و چگالی کم هستند. این موجب می شود آنها برای جذب مستقیم از هوا(DAC) و پروسه مکش CO2 موجود از هوا مناسب باشند.
باتوجه به سطوح هشدار دهنده غلظت CO2 در جو امروزی زمین، این از آن دسته پیشرفت هاست که جهان به آن نیاز دارد.
COF-999 چگونه کربن را از هوا جذب می کند؟
این ماده توسط گروهی به سرپرستی عمر یاغی(Omar Yaghi) استاد شیمی در دانشگاه کالیفرنیا برکلی و مخترع COF تولید شده است. او از دهه ۱۹۹۰ درحال توسعه چنین موادی بوده است.
COF-999 دارای منافذ تزئین شده با ترکیباتی به نام آمین(amine) است که می تواند بر روی مولکول های CO2 بنشیند. ساختار متخلخل آن اجازه می دهد تا سطح بزرگی برای جذب کربن وجود داشته باشد، در صورتیکه پیوندهای کووالانسی آن فوق العاده قوی هستند.
بدین سبب همچنین که هوای محیط از پودر عبور می کند، پلیمرهای آمین در COF-999 به CO2 که اسیدی است، می چسبند و آنرا به دام می اندازند.
در صورتیکه روش های DAC قبلاً از محلول های آمین در آب استفاده می کردند، COF-999 از بسیاری جهات ماده بهتری برای این کار است. برای شروع، لازم نیست آنرا گرم کنید تا کار کند. همین طور می تواند CO2 را در دمای اتاق جذب نماید. ضمن این که می تواند حداقل ۱۰۰ بار بدون کاهش یا از دست دادن ظرفیت خود، مورد استفاده مجدد قرار گیرد و می تواند بطور انتخابی مقدار زیادی CO2 را جذب نماید.
زیهوی ژو(Zihui Zhou) از پژوهشگران این مطالعه می گوید COF-999 کربن دی اکسید را حداقل ۱۰ برابر سریع تر از سایر مواد DAC جذب می کند.
هنگامی که این پودر، CO2 را جذب کرد، می توان آنرا تا دمای ۶۰ درجه سانتیگراد حرارت داد تا کربن دی اکسید جذب شده توسط آن آزاد شود. سپس می توان آن کربن دی اکسید را بطور دائم در سازندهای زمین شناسی زیرزمینی حبس کرد تا جو را آلوده نکند یا برای تولید موادی مانند بتن و پلاستیک استفاده گردد.
آیا حالا می توانیم آغاز به تمیز کردن هوا کنیم؟
نیروگاه های DAC هم اکنون در سرتاسر جهان درحال کار هستند، اما راه اندازی آنها گران و انرژی بر است.
بر اساس گزارش مجمع جهانی اقتصاد، هم اکنون بین ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ دلار برای حذف هر یک تن CO2 از هوا هزینه می شود. این سازمان سال قبل اشاره نمود که این رقم باید به کمتر از ۲۰۰ دلار کم شود تا این فناوری به شکل گسترده مورد استفاده قرار گیرد.
در مورد COF-999، پیش از تبدیل شدن به یک راه حل اصلی، نیاز به آزمایش و اصلاح بیشتری وجود دارد که بگفته یاغی ممکنست حدود دو سال بطول بیانجامد.
این ماده را می توان برای جذب بیشتر CO2 و مدیریت چرخه های ضبط کربن بیش از قبل، بهینه کرد.
یاغی همین طور در مورد هزینه تولید COF-999 می گوید هنوز چیزی معین نمی باشد، بدین سبب ما نمی دانیم که چقدر به کاهش هزینه های DAC کمک می نماید. با اینحال او اشاره کرد که برای تولید آن نیاز به مواد گرانقیمت نیست، بدین سبب امکان کاهش هزینه پروسه تجاری جذب کربن وجود دارد.
بگفته آژانس بین المللی انرژی، ما هم اکنون سالانه تنها ۰.۰۱ مگاتن CO۲ در سرتاسر جهان جذب می نماییم. این بخش کوچکی از ۸۵ مگاتنی است که ما باید سالانه تا سال ۲۰۳۰ حذف نماییم.
در عین حال، هیات بین دولتی تغییرات آب و هوا تخمین می زند که ما باید تا سال ۲۰۵۰ سالانه ۱۰ میلیارد تن CO۲ حذف نماییم تا به انتشار خالص صفر برسیم.
واضح است که کارهای زیادی باید صورت گیرد و امیدواریم در آینده نزدیک شاهد اختراعات بیشتری مانند این پودر زرد رنگ اعجاب انگیز باشیم.
مقاله ای در مورد این مطالعه بتازگی در مجله «نیچر»(Nature) انتشار یافته است.
منبع: با فناوری
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب