Bilim adamları buna ihtiyacımız olacağı konusunda hemfikir gökten karbon emmek için makineler yapmak iklim değişikliğinin en kötü etkilerini ortadan kaldırmak için – ancak pay Teknolojinin nasıl daha etkili hale getirileceğini bulmak da dahil olmak üzere, önümüzdeki on yıllarda bu yeni endüstrinin karşılaşacağı zorluklar. Lehigh Üniversitesi’ndeki bir araştırma ekibinden bir keşif, Science Advances’te yayınlandı Çarşamba günü, bu süreci üç kat daha verimli hale getirebilir.
Doğrudan hava yakalama veya DAC olarak bilinen gökyüzünden karbondioksit emme işlemi bilim kurgu gibi gelebilir, ancak aslında oldukça basit bir önermedir. Makineler, atmosferdeki havayı yakalar ve bu hava daha sonra CO2’yi ayırmak için filtreler ve sorbentlerden geçirilir; bu filtreler CO2’yi serbest bırakmak için ısıtılır ve bu konsantre CO2 daha sonra ya yer altında depolanır ya da ürünlerde kullanılabilir.
CO2’yi yakalamak ve ayırmak, kirletici belirli bir kaynakta konsantre olduğunda çok daha kolaydır; fabrikalarda, enerji santrallerinde ve CO2’yi dışarı atan diğer altyapılarda filtrelerin kurulmasını içeren karbon yakalama ve ayırmada olduğu gibi. Öte yandan, CO2’nin daha seyreltilmiş olduğu günlük, normal havadaki CO2’yi filtrelemek çok fazla enerji ve çok para gerektirir.
Bu, bilim adamlarının küresel ısınmanın en kötü etkilerini ortadan kaldırmak için gerekli olacağını söylediği ve daha yeni yeni hareket etmeye başlayan bir endüstri için büyük bir engel. Var iki düzineden az doğrudan hava yakalama tesisi şu anda dünyada faaliyet gösteriyor ve her yıl çok yüksek bir maliyetle sadece binlerce ton CO2 çekiyor. Muazzam olmasına rağmen teknolojiye finansal ve kültürel yatırım, DAC’nin ne kadar ölçeklenebilir ve verimli olacağına dair gerçek sorular var.
Bu yeni araştırma, yalnızca makinelerin içindekileri değiştirerek, mevcut ve yeni tesisler için bu verimlilik ölçütünün bir kısmını değiştirmeye yardımcı olabilir. Şu anda çoğu doğrudan hava yakalama işlemi amin bazlı malzemeler kullanın—amonyaktan yapılmış— filtreleme işlemlerinde. Araştırmacıların yaptığı şey, kimyada oldukça iyi bilinen bir eşleştirme olan amin bazlı bir sorbente bakır eklemekti.
G/O Media komisyon alabilir
Lehigh Üniversitesi’nde mühendislik profesörü ve makalenin ortak yazarı olan Arup Sengupta, “Amin, nitrojen atomlarına sahip oldukları anlamına gelir” dedi. “Azot ve bakır, birbirlerini severler.” Karışıma bakırın eklenmesi, yeni hibrit sorbentin piyasadaki mevcut sorbentlerin yanı sıra CO2’yi üç kez filtreleyebileceği anlamına geliyordu;
“Ultra düşük konsantrasyon [of CO2] artık bu sürecin önünde bir engel değil” dedi.
Bakırın eklenmesi bu emiciye başka bir avantaj sağladı: CO2’yi yeraltına ek olarak okyanusta depolama imkanı. CO2 ile doymuş bakır-amin malzemesi laboratuvarda deniz suyuyla temas ettirildiğinde, tutulan CO2’yi esasen kabartma tozu olan şeye dönüştürdü. Bu zararsız alkali malzeme teorik olarak okyanusta depolanabilir ve yakalanan CO2 için olası yeni bir depolama mekanizması açabilir. İzlanda’daki Climeworks tesisi gibi dünyanın mevcut karbon yakalama tesisleri şu anda önemli ölçüde yer altı depolamanın mevcut olduğu yerlere kurulmakla sınırlı; DAC tesislerinin bir kıyıya yakın herhangi bir yere inşa edilme potansiyelinin açılması, teknolojinin olanaklarını önemli ölçüde genişletir.
Açıkçası, bir pay Bu araştırmaların bazıları tarafından ortaya atılan sorular. Dünya okyanusları zaten yeterince stres altında ve deniz suyunda hibrit malzemenin küçük örneklerini test etmekle her yıl okyanusa tonlarca kabartma tozu dökmek arasında büyük bir fark var. Ve Sengupta ve ekibi tarafından yaratılan reçine, dünyadaki DAC sistemlerinin üretkenliğini önemli ölçüde artırsa bile, hala çok fazla teknolojinin önündeki büyük engeller– ve sorunundan kurtulmaz DAC’yi nihai çözüm olarak destekleyen petrol ve gaz şimdi emisyonları fiilen kesmek ve ürünlerini devre dışı bırakmak yerine.
Yine de, DAC teknolojisi için potansiyel yeni sıçramalar ve sınırlar görmek ve bunun gibi araştırmaların potansiyel olarak sahadaki koşulları nasıl değiştirebileceğini görmek heyecan verici. Sengupta, ekibinin yeni malzemelerini daha büyük ölçekte test etmek için destek arayacağını söyledi.
“Laboratuvarda her şey çalışıyor,” diye güldü Sengupta. “Çıkardığınızda, farklı bir hikaye.”