پودر معجزه آسا کربن را از هوا می مکد
به گزارش انجمن پارسیان، یک پودر معجزه گر به نام «COF-۹۹۹» که نخستین در نوع خود است، می تواند کربن دی اکسید(CO۲) را از هوا بگیرد. این پودر که در اینجا به شکل پودر زرد نشان داده شده است، مقدار زیادی CO۲ را در دمای اتاق جذب می کند و می تواند حداقل ۱۰۰ بار مجدد استفاده گردد.
به گزارش انجمن پارسیان به نقل از ایسنا، پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا برکلی ماده ای به شکل پودر اختراع کرده اند که کربن دی اکسید را با عملکرد شگفت انگیزی از هوا جذب می کند.
فقط ۲۰۰ گرم از این پودر معروف 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 معنای «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 سبب می شود آنها برای جذب مستقیم از هوا(DAC) و فرایند مکش CO2 موجود از هوا مناسب باشند.
با عنایت به سطوح اخطار 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 ساخته 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 حالیکه پیوندهای کووالانسی آن فوق العاده قوی هستند.
ازاین رو همینطور 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 حالیکه 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. همینطور 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 به صورت انتخابی مقدار زیادی CO2 را جذب نماید.
زیهوی ژو(Zihui Zhou) از محققان 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، میتوان آنرا تا دمای ۶۰ درجه سانتیگراد حرارت داد تا کربن دی اکسید جذب شده توسط آن آزاد شود. سپس میتوان آن کربن دی اکسید را به صورت 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 سراسر 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 کاهش پیدا کند تا این فناوری به صورت گسترده مورد استفاده قرار گیرد.
در مورد COF-999، پیش از تبدیل شدن به یک راهکار اصلی، احتیاج به آزمایش و اصلاح بیشتری وجود دارد که به قول یاغی امکان دارد حدود دو سال زمان ببرد.
این ماده را میتوان برای جذب بیشتر CO2 و مدیریت چرخه های ضبط کربن بیشتر از قبل، بهینه کرد.
یاغی همینطور در مورد هزینه تولید COF-999 می گوید هنوز چیزی مشخص نمی باشد، ازاین رو ما نمی دانیم که چقدر به کاهش هزینه های DAC کمک می نماید. با این وجود او تصریح کرد که برای تولید آن احتیاجی به مواد گران قیمت نیست، ازاین رو امکان کاهش هزینه فرایند تجاری جذب کربن وجود دارد.
به قول آژانس بین المللی انرژی، ما هم اکنون سالانه تنها ۰.۰۱ مگاتن CO۲ در سراسر دنیا جذب می نماییم. این بخش کوچکی از ۸۵ مگاتنی است که ما باید سالانه تا سال ۲۰۳۰ حذف نماییم.
در عین حال، هیأت 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 اخیرا در مجله «نیچر»(Nature) انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب