ต้นไม้ไม่ช่วย: จะทำอย่างไรกับการปล่อย CO2 และวิธีใช้ประโยชน์จากพวกมัน

คาร์บอนไดออกไซด์สามารถนำไปใช้ผลิตเชื้อเพลิง ถ่านหิน และแม้แต่โพลียูรีเทนสำหรับเสื้อผ้า บรรจุภัณฑ์ หรือ

แต่การเพิ่มปริมาณ CO2 ในชั้นบรรยากาศนั้นเป็นอันตราย – มันทําให้ปริมาณ CO2 ในชั้นบรรยากาศแย่ลงภาวะโลกร้อนสภาพภูมิอากาศและคุณภาพอากาศ

วิธีทำโพลียูรีเทน เชื้อเพลิง หรือถ่านหินจาก CO2 โดยใช้ปฏิกิริยาเดียว

• ยูรีเทน:

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเกียวโตได้คิดค้นปฏิกิริยาที่ CO2 ถูกแปลงเป็นพอลิเมอร์อินทรีย์ที่มีประโยชน์

นักวิจัยใช้ส่วนผสมหลักคือพอลิเมอร์ประสานงานที่มีรูพรุน (PCP) ประกอบด้วยไอออนของโลหะและสังกะสี พวกมันจับโมเลกุล CO2 จากชั้นบรรยากาศ และมีประสิทธิภาพมากกว่า ECP ที่คล้ายคลึงกันถึง 10 เท่า นอกจากนี้ ผู้เขียนยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าพอลิเมอร์นี้สามารถใช้ได้หลายครั้ง: ในระหว่างการทดลอง มีประสิทธิภาพ 10 รอบ

จากผลงาน PCP ที่มีโมเลกุล CO2 ยังคงอยู่ -มันสามารถนำไปแปรรูปเป็นพอลิเมอร์อินทรีย์ จากนั้นเป็นโพลียูรีเทน และใช้ในหลายพื้นที่ เช่น ในเสื้อผ้า บรรจุภัณฑ์ และในการพัฒนาชิ้นส่วนรถยนต์

• เชื้อเพลิง:

พนักงานห้องปฏิบัติการกายภาพของรัฐในเมืองเหอเฟย ประเทศจีน ได้สร้างวัสดุใหม่ที่สามารถใช้ทำเชื้อเพลิงจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ ตามที่ผู้เขียนพวกเขาได้รับกรดฟอร์มิก ไม่สามารถใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน แต่สามารถใช้เป็นพาหะไฮโดรเจนได้ ก๊าซไฮโดรเจนถูกบีบอัดได้ยาก แต่ในองค์ประกอบของกรดฟอร์มิกเข้มข้น สามารถจัดเก็บภาชนะได้มากกว่าพันเท่าต่อหน่วยปริมาตร

นักวิจัยใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งและตัวเร่งปฏิกิริยาบิสมัท พวกเขาใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งเนื่องจากไม่มีสิ่งเจือปนอยู่ในนั้น บิสมัทเมทัลลิกเป็นองค์ประกอบสำคัญในการเปลี่ยนแปลง ผู้เขียนส่ง CO2 ผ่านโครงตาข่ายหลายชั้นของบิสมัทและสร้างโมเลกุลที่มีประจุลบจากรูปแบบดังกล่าว ผลที่ได้คือกรดฟอร์มิกเข้มข้น 30%

• ถ่านหิน:

นักวิทยาศาสตร์จาก Royal Melbourne University of Technology (RMIT) ได้หาวิธีเปลี่ยน CO2 กลับเป็นถ่านหินที่อุณหภูมิห้อง

นักวิจัยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาของเหลวโลหะที่ได้จากโลหะผสมของแกลเลียม อินเดียม และดีบุกด้วยการเติมซีเรียม จากนั้นตัวเร่งปฏิกิริยานี้จะถูกรวมเข้ากับส่วนผสมของ CO2 และอิเล็กโทรไลต์เหลว หลังจากนั้น ภายใต้อิทธิพลของประจุไฟฟ้า ตัวเร่งปฏิกิริยาจะสร้างเกล็ดคาร์บอนที่เป็นของแข็งจากคาร์บอนไดออกไซด์ ปรากฏบนพื้นผิวของโลหะเหลว: ถอดออกได้ง่ายจากพื้นผิว และสารสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

วัสดุสามารถวางลงใต้ดินได้โดยไม่เสี่ยงต่อการรั่วไหล

"เครื่องดูดฝุ่น" เพื่อสูบ CO2 ออกจากชั้นบรรยากาศ

แต่การแปลงคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นประโยชน์คุณต้องรวบรวมมันก่อน ทำได้โดยการติดตั้งพิเศษเพื่อดักจับ CO2 จากบรรยากาศ บางแห่งตั้งอยู่ใกล้โรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อลดความเสียหาย ในขณะที่บางแห่งตั้งอยู่ใกล้กับโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล ตัวอย่างเช่น การติดตั้งประเภทสุดท้ายเปิดตัวในเดือนกันยายน 2021 ในประเทศไอซ์แลนด์ ผู้ก่อตั้งองค์กรกล่าวว่าเป็นโรงงานที่ใหญ่ที่สุดสำหรับดักจับ CO2 จากบรรยากาศ ในหนึ่งปี โรงงาน Orca จะกำจัด CO2 4,000 ตันโดยใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ: ก๊าซจะถูกสูบลึกลงไปใต้ดิน และจะกลายเป็นหินในอีกประมาณสองปี

ในเดือนสิงหาคม 2564 เจ้าหน้าที่ของ Paul InstituteScherrer PSI และ Swiss Higher Technical School of Zurich ได้ตีพิมพ์บทความอธิบายวิธีกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศ พวกเขาสรุปว่าหากโรงงานตั้งอยู่อย่างถูกต้องและให้พลังงานที่จำเป็น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกดักจับโดยไม่ทำอันตรายต่อสภาพอากาศ

ในกระบวนการปกติของการสกัด CO2 จากชั้นบรรยากาศอากาศจะถูกกลั่นก่อนผ่านสารดูดซับด้วยความช่วยเหลือของแฟน ๆคาร์บอนไดออกไซด์จนกว่าความสามารถในการดูดซับก๊าซเรือนกระจกจะหมดลงหลังจากนั้นในระยะการสลายตัวก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกปล่อยออกมาจากตัวดูดซับอีกครั้งกระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงถึง 900 °C หรือที่ 100 °C

ผู้เขียนเน้นย้ำประสบการณ์ของบริษัทสวิสClimeworks: ทำงานด้วยกระบวนการที่มีอุณหภูมิต่ำ นักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์ห้าวิธีในการกำจัด CO2 ออกจากบรรยากาศ รวมถึงแปดตำแหน่งสำหรับการติดตั้ง และพบว่ากระบวนการนี้สามารถจัดระเบียบได้อย่างมีประสิทธิภาพ 97%

ทำงานในสำนักงานและทำความสะอาดสิ่งแวดล้อม

ผู้บริหารของบริษัท Skidmore, Owings &Merrill จากสหรัฐอเมริกาได้ค้นพบวิธีสร้างตึกระฟ้าที่จะกำจัด CO2 ออกจากอากาศ พวกเขาเปิดตัวโครงการ Urban Sequoias ซึ่งเป็นการเปรียบเทียบกับตึกระฟ้าซึ่งสูงกว่าบ้านธรรมดาเช่นเดียวกับต้นไม้เหล่านี้

ตามที่ตัวแทนบริษัทหนึ่งตึกระฟ้าจะดูดซับคาร์บอนได้มากถึง 1,000 ตันต่อปี ต้นไม้ประมาณ 48,500 ต้นสามารถรองรับปริมาณเดียวกันได้ ผลลัพธ์นี้สามารถทำได้โดยใช้การติดตั้งหลายครั้งเพื่อกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในคราวเดียว: ในตึกระฟ้า มีการใช้วัสดุก่อสร้างพิเศษซึ่งทำจากสารดูดซับคาร์บอน เช่น คอนกรีตป่าน ไม้ และคอนกรีตชีวภาพ สาหร่ายและพืชอื่นๆ จะปลูกในอาคารด้วย และพืชที่ดูดซับคาร์บอนโดยตรงจะถูกวางไว้ตรงกลาง

ผู้เขียนได้สร้างแบบจำลองการทำงานของอาคารดังกล่าวและพบว่ากว่า 60 ปี อาคารจะสามารถกำจัดคาร์บอนออกจากอากาศได้มากกว่าที่ปล่อยออกมาในระหว่างการก่อสร้างถึงสี่เท่า

การค้นพบและผลงานที่อธิบายไว้ทั้งหมดมีความสำคัญนอกเหนือจากมาตรการอื่น ๆ เพื่อลดการปล่อยมลพิษและรักษาเสถียรภาพของสภาพอากาศ การวิจัยในด้านนี้มีความจำเป็น เนื่องจากจะช่วยให้บรรลุเป้าหมายในการจำกัดภาวะโลกร้อนไว้ที่ 2 ° C ซึ่งกำหนดไว้ในข้อตกลงปารีส

อ่านเพิ่มเติม:

การสำรวจอวกาศอาจทำให้มนุษย์ติดเชื้อไวรัสจากต่างดาวได้

นักชีววิทยาได้สร้างแบคทีเรียที่ทำลายเปลือกป้องกันของเซลล์มะเร็ง

"The Last Hero": ภารกิจเหล่านี้จะไม่กลับมายัง Earth อีกต่อไป แต่ยังคงส่งข้อมูลต่อไป