لن تساعد الأشجار: ماذا تفعل بانبعاثات ثاني أكسيد الكربون وكيفية الاستفادة منها

يمكن استخدام ثاني أكسيد الكربون في صناعة الوقود والفحم وحتى مادة البولي يوريثين المستخدمة في الملابس أو التغليف أو

أجزاء السيارة. لكن زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أمر خطير - فهو يؤدي إلى تفاقم الوضع مع ظاهرة الاحتباس الحراري والمناخ وجودة الهواء.

كيفية صنع البولي يوريثين أو الوقود أو الفحم من ثاني أكسيد الكربون باستخدام تفاعل واحد

• البولي يوريثين:

توصل علماء من جامعة كيوتو إلى تفاعل يتم فيه تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى بوليمر عضوي مفيد.

استخدم الباحثون المكون الرئيسي -بوليمر تنسيق مسامي (PCP) ، يحتوي على أيونات المعادن والزنك. إنهم يلتقطون جزيئات ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ويقومون بذلك بكفاءة أكبر بعشر مرات من مثيلاتها في ECP. لاحظ المؤلفون أيضًا أنه يمكن استخدام هذا البوليمر عدة مرات: خلال التجربة ، كان فعالًا لمدة 10 دورات.

بناءً على نتائج العمل ، يبقى PCP مع جزيئات CO2 -يمكن معالجته إلى بوليمر عضوي ، ثم إلى البولي يوريثين ، واستخدامه في العديد من المجالات ، على سبيل المثال ، في الملابس والتعبئة وتطوير أجزاء السيارة.

• الوقود:

موظفو المختبر الفيزيائي للدولةفي Hefei ، الصين ، ابتكرت مادة جديدة يمكن استخدامها لإنتاج الوقود من ثاني أكسيد الكربون. وفقا للمؤلفين ، فقد تلقوا حمض الفورميك. لا يمكن استخدامه في محركات الاحتراق الداخلي ، ولكن يمكن استخدامه كناقل للهيدروجين. يصعب ضغط الهيدروجين الغازي ، ولكن في تركيبة تركيز حمض الفورميك يمكن تخزينه أكثر من ألف مرة لكل وحدة حجم من الحاوية.

استخدم الباحثون الشوارد الصلبة ومحفز البزموت. استخدموا إلكتروليتًا صلبًا ، حيث لا توجد شوائب فيه. كان البزموت المعدني هو العنصر الأساسي في التحول. قام المؤلفون بتمرير ثاني أكسيد الكربون من خلال شبكة متعددة الطبقات من البزموت وصنعوا منه جزيءًا سالب الشحنة - فورمات. والنتيجة هي تركيز حمض الفورميك 30٪.

• فحم:

اكتشف العلماء في جامعة ملبورن الملكية للتكنولوجيا (RMIT) كيفية تحويل ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى إلى فحم في درجة حرارة الغرفة.

استخدم الباحثون محفزًا سائلًاالمعدن الذي حصلوا عليه من سبيكة من الغاليوم والإنديوم والقصدير مع إضافة السيريوم. ثم تم دمج هذا المحفز مع خليط من CO2 وإلكتروليت سائل. بعد ذلك ، وتحت تأثير الشحنة الكهربائية ، أنتج المحفز رقائق كربون صلبة من ثاني أكسيد الكربون. تظهر على سطح المعدن السائل: يمكن إزالتها بسهولة من السطح ، ويمكن إعادة استخدام المادة.

يمكن وضع المادة تحت الأرض دون التعرض لخطر التسرب.

"المكنسة الكهربائية" لضخ ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي

لكن لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مفيدالمواد ، يجب عليك أولا جمعها. يتم ذلك من خلال منشآت خاصة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. يقع بعضها بالقرب من محطات الوقود الأحفوري لتقليل الضرر ، بينما يعمل البعض الآخر على تحييد الانبعاثات المتولدة سابقًا. على سبيل المثال ، تم إطلاق النوع الأخير من التثبيت في سبتمبر 2021 في أيسلندا. وفقًا لمؤسسي الشركة ، فهي أكبر مصنع لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. في غضون عام ، سيقوم مصنع Orca بإزالة 4000 طن من ثاني أكسيد الكربون باستخدام الطاقة الحرارية الأرضية: سيتم ضخ الغاز في أعماق الأرض ، حيث سيتحول إلى حجر في غضون عامين تقريبًا.

في أغسطس 2021 ، موظفو معهد بولنشر Scherrer PSI والمدرسة التقنية العليا السويسرية في زيورخ ورقة بحثية تصف كيفية إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. وخلصوا إلى أنه إذا تم تحديد موقع المصنع بشكل صحيح وتم تزويده بالطاقة اللازمة ، فيمكن التقاط ثاني أكسيد الكربون دون الإضرار بالمناخ.

أثناء العملية العادية لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي،يتم دفع الهواء أولاً عبر المادة الماصة باستخدام المراوح. وهذا يربط ثاني أكسيد الكربون حتى يتم استنفاد قدرته على امتصاص الغازات الدفيئة. بعد ذلك، في مرحلة الامتزاز، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى من المادة الماصة. تتم هذه العملية برمتها عند درجات حرارة تصل إلى 900 درجة مئوية، أو عند 100 درجة مئوية.

سلط المؤلفون الضوء على تجربة شركة سويسريةClimeworks: تعمل في درجات حرارة منخفضة. قام العلماء بتحليل خمسة طرق لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ، بالإضافة إلى ثمانية مواقع للتركيب ، ووجدوا أن هذه العملية يمكن تنظيمها بكفاءة تصل إلى 97٪.

العمل في المكتب وتنظيف البيئة

المديرون التنفيذيون للشركة Skidmore، Owings &توصلت شركة ميريل من الولايات المتحدة الأمريكية إلى كيفية بناء ناطحة سحاب يمكنها إزالة ثاني أكسيد الكربون من الهواء. أطلقوا مشروع Urban Sequoias - وهو تشبيه لناطحات السحاب، والتي، مثل هذه النباتات، أطول من المنازل العادية.

وفقا لممثلي الشركة ، واحدسوف تمتص ناطحة السحاب ما يصل إلى 1000 طن من الكربون سنويًا. يمكن لحوالي 48500 شجرة التعامل مع نفس الحجم. يمكن تحقيق هذه النتيجة باستخدام عدة تركيبات لإزالة ثاني أكسيد الكربون في وقت واحد: في ناطحة سحاب ، يتم استخدام مواد بناء خاصة مصنوعة من مواد تمتص الكربون ، على سبيل المثال ، خرسانة القنب والخشب والخرسانة الحيوية. سيتم أيضًا زراعة الطحالب والنباتات الأخرى في المباني ، وسيتم وضع نبات يمتص الكربون مباشرة في المركز.

أنشأ الباحثون نموذجًا لعمل مثل هذا المبنى ووجدوا أنه على مدار 60 عامًا سيزيل أربعة أضعاف الكربون من الهواء مقارنة بما سيتم إطلاقه أثناء البناء.

جميع الاكتشافات والأعمال الموصوفة مهمةبالإضافة إلى تدابير أخرى للحد من الانبعاثات وتحقيق الاستقرار في المناخ. البحث في هذا المجال ضروري لأنه سيساعد في تحقيق هدف الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري بمقدار 2 درجة مئوية ، المنصوص عليه في اتفاقية باريس.

قراءة المزيد:

يمكن أن يتسبب استكشاف الفضاء في إصابة البشر بالفيروسات خارج كوكب الأرض

ابتكر علماء الأحياء بكتيريا تدمر الغلاف الواقي للخلايا السرطانية

"البطل الأخير": لن تعود هذه المهمات إلى الأرض بعد الآن ، لكنها ستستمر في نقل المعلومات