Puut eivät auta: mitä tehdä hiilidioksidipäästöille ja kuinka hyötyä niistä

Hiilidioksidista voidaan valmistaa polttoainetta, hiiltä ja jopa polyuretaania vaatteisiin, pakkauksiin tai

auton osat. Mutta hiilidioksidin määrän lisääminen ilmakehässä on vaarallista - se pahentaa tilannetta ilmaston lämpenemisen, ilmaston ja ilmanlaadun suhteen.

Kuinka valmistaa polyuretaania, polttoainetta tai hiiltä CO2:sta yhdellä reaktiolla

  • Polyuretaani:

Kioton yliopiston tutkijat ovat keksineet reaktion, jossa CO2 muuttuu hyödylliseksi orgaaniseksi polymeeriksi.

Tutkijat käyttivät pääainesosaa -huokoinen koordinaatiopolymeeri (PCP), se sisältää metalli- ja sinkki-ioneja. Ne sieppaavat CO2-molekyylejä ilmakehästä ja tekevät sen 10 kertaa tehokkaammin kuin vastaavat ECP:t. Lisäksi kirjoittajat huomauttivat, että tätä polymeeriä voidaan käyttää jopa useita kertoja: kokeen aikana se oli tehokas 10 sykliä.

Työn tulosten perusteella PCP, jossa on CO2-molekyylejä, jää -se voidaan jalostaa orgaaniseksi polymeeriksi ja sitten polyuretaaniksi ja käyttää monilla aloilla, esimerkiksi vaatteissa, pakkauksissa ja autonosien kehityksessä.

  • Polttoaine:

Valtion fyysisen laboratorion työntekijätHefeissä, Kiinassa, ovat luoneet uuden materiaalin, jolla voidaan valmistaa polttoainetta hiilidioksidista. Kirjoittajien mukaan he saivat muurahaishappoa. Sitä ei voida käyttää polttomoottoreissa, mutta sitä voidaan käyttää vedyn kantajana. Kaasumaista vetyä on vaikea puristaa, mutta muurahaishapporikasteen koostumuksessa sitä voidaan varastoida tuhat kertaa enemmän säiliön tilavuusyksikköä kohti.

Tutkijat käyttivät kiinteitä elektrolyyttejä javismutti katalyytti. He käyttivät kiinteää elektrolyyttiä, koska siinä ei ole epäpuhtauksia. Metallinen vismutti oli muutoksen avainelementti. Kirjoittajat kuljettivat CO2:n monikerroksisen vismuttihilan läpi ja tekivät siitä negatiivisesti varautuneen molekyylin - formiaatin. Tuloksena on 30 % muurahaishappokonsentraatti.

  • Hiili:

Melbournen kuninkaallisen teknillisen yliopiston (RMIT) tutkijat ovat keksineet, kuinka hiilidioksidi voidaan muuttaa takaisin hiileksi huoneenlämpötilassa.

Tutkijat käyttivät nestemäistä katalyyttiämetallia, jonka he saivat galliumin, indiumin ja tinan seoksesta ceriumia lisäämällä. Sitten tämä katalyytti yhdistettiin CO2:n ja nestemäisen elektrolyytin seokseen. Sen jälkeen katalyytti loi sähkövarauksen vaikutuksesta kiinteitä hiilihiutaleita hiilidioksidista. Ne ilmestyvät nestemäisen metallin pinnalle: ne voidaan helposti poistaa pinnalta ja ainetta voidaan käyttää uudelleen.

Materiaali voidaan sijoittaa maan alle ilman vuodon vaaraa.

"Pölynimuri" CO2:n pumppaamiseen pois ilmakehästä

Mutta hiilidioksidin muuttamiseksi hyödylliseksiaineita, sinun on ensin kerättävä se. Tämä tehdään erityisillä laitteistoilla hiilidioksidin talteenottamiseksi ilmakehästä. Jotkut sijaitsevat lähellä fossiilisten polttoaineiden laitoksia vahinkojen vähentämiseksi, kun taas toiset neutraloivat aiemmin syntyneitä päästöjä. Esimerkiksi viimeinen asennustyyppi lanseerattiin syyskuussa 2021 Islannissa. Yrityksen perustajien mukaan se on suurin hiilidioksidin talteenottolaitos ilmakehästä. Orcan tehdas poistaa vuodessa 4 000 tonnia hiilidioksidia geotermisellä energialla: kaasu pumpataan syvälle maan alle, jossa se muuttuu kiveksi noin kahdessa vuodessa.

Elokuussa 2021 Paul Instituten henkilökuntaScherrer PSI ja Swiss Higher Technical School of Zürich julkaisivat paperin, jossa kuvataan hiilidioksidin poistamista ilmakehästä. He päättelivät, että jos laitos sijoitettaisiin oikein ja sillä olisi tarvittava energia, hiilidioksidi voitaisiin ottaa talteen ilman, että se vahingoittaa ilmastoa.

Normaalin CO2:n poistoprosessin aikana ilmakehästä,Ilma pakotetaan ensin imeytysaineen läpi puhaltimien avulla. Tämä sitoo hiilidioksidia, kunnes sen kyky absorboida kasvihuonekaasuja on käytetty loppuun. Tämän jälkeen desorptiovaiheessa absorbentista vapautuu jälleen hiilidioksidia. Tämä koko prosessi tapahtuu 900 °C:n tai 100 °C:n lämpötiloissa.

Kirjoittajat korostivat sveitsiläisen yrityksen kokemustaClimeworks: Se toimii matalan lämpötilan prosessissa. Tutkijat ovat analysoineet viisi lähestymistapaa hiilidioksidin poistamiseen ilmakehästä sekä kahdeksan asennuspaikkaa ja havainneet, että tämä prosessi voidaan järjestää 97 prosentin tehokkuudella.

Työskentele toimistossa ja siivoa ympäristö

Yrityksen johtajat Skidmore, Owings &Yhdysvaltalainen Merrill on keksinyt, kuinka rakentaa pilvenpiirtäjä, joka poistaa hiilidioksidia ilmasta. He käynnistivät Urban Sequoias -projektin - analogian pilvenpiirtäjiin, jotka, kuten nämä kasvit, ovat korkeampia kuin tavalliset talot.

Yrityksen edustajien mukaan yksipilvenpiirtäjä imee jopa 1000 tonnia hiiltä vuodessa. Noin 48 500 puuta pystyy käsittelemään saman määrän. Tämä tulos voidaan saavuttaa useilla hiilidioksidin poistoasennuksilla kerralla: pilvenpiirtäjässä käytetään erityisiä rakennusmateriaaleja, jotka on valmistettu hiiltä imevistä aineista, kuten hamppubetoni, puu ja biobetoni. Rakennuksissa kasvatetaan myös leviä ja muita kasveja, ja keskelle sijoitetaan suoraan hiiltä imevä kasvi.

Kirjoittajat loivat mallin tällaisen rakennuksen toiminnasta ja havaitsivat, että se poistaisi 60 vuoden aikana neljä kertaa enemmän hiiltä ilmasta kuin vapautuisi rakentamisen aikana.

Kaikki kuvatut löydöt ja teokset ovat tärkeitämuiden päästöjen vähentämis- ja ilmaston vakauttamistoimenpiteiden lisäksi. Tämän alan tutkimus on välttämätöntä, koska se auttaa saavuttamaan Pariisin sopimuksessa asetetun tavoitteen rajoittaa ilmaston lämpenemistä 2 °C:lla.

Lue lisää:

Avaruustutkimus voi saada ihmiset tarttumaan maan ulkopuolisiin viruksiin

Biologit ovat luoneet bakteerin, joka tuhoaa syöpäsolujen suojakuoren

"Viimeinen sankari": Nämä tehtävät eivät enää palaa Maahan, vaan jatkavat tiedon välittämistä