Φίλτρα χαλκού δεσμεύουν τον άνθρακα από την ατμόσφαιρα σε χρόνο ρεκόρ
Φίλτρα χαλκού δεσμεύουν τον άνθρακα από την ατμόσφαιρα σε χρόνο ρεκόρ

Φίλτρα χαλκού δεσμεύουν τον άνθρακα από την ατμόσφαιρα σε χρόνο ρεκόρ

Σημαντική ανακάλυψη από ερευνητές του Lehigh
RE+D magazine
11.04.2023

Σε μια εξαιρετικά σημαντική ανακάλυψη κατέληξαν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Lehigh, οι οποίο διερευνούν τον τρόπο απομάκρυνσης του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα, φθηνότερα και πιο αποτελεσματικά.

Η νέα διαδικασία, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Advances, λειτουργεί με τις τυπικές μηχανές άμεσης δέσμευσης αέρα (direct air capture - DAC), οι οποίες αναρροφούν τον αέρα πριν τον επεξεργαστούν μέσω φίλτρων που απομακρύνουν το διοξείδιο του άνθρακα.

Αλλά σε αυτή την περίπτωση, οι ερευνητές εισήγαγαν έναν νέο τύπο υβριδικού συλλέκτη που περιέχει χαλκό και ανακάλυψαν ότι αυτό έχει "σχεδόν δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερη" ικανότητα δέσμευσης άνθρακα από οποιοδήποτε άλλο φίλτρο που χρησιμοποιείται μέχρι σήμερα.

Η χρήση αυτού του υβριδικού μηχανισμού έχει τη δυνατότητα να κάνει το DAC περισσότερο αποδοτικό, σε όρους χρόνου και χρήματος, μειώνοντας πιθανώς την τιμή από 600 $ ανά τόνο σε μόλις 100 $ ανά τόνο, εκτιμούν οι ερευνητές. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά φίλτρα, η εμπλουτισμένη με χαλκό έκδοση δεν χρειάζεται επίσης να θερμανθεί στους 100 βαθμούς Κελσίου για την εξαγωγή του CO2, παρέχοντας περαιτέρω εξοικονόμηση ενέργειας.

Αυτό είναι ζωτικής σημασίας, δεδομένου ότι η βιομηχανία πρέπει να φτάσει από τη δέσμευση 0,01 μεγατόνων σε σχεδόν 60 μεγατόνους ετησίως μέχρι το τέλος της δεκαετίας, εάν επιθυμούμε να επιτύχουμε στο καθαρό μηδέν μέχρι το 2050 και να περιορίσουμε την υπερθέρμανση του πλανήτη στο κρίσιμο όριο των 1,5 βαθμών που έχει καθοριστεί ως αποδεκτό από την IPCC.

Μέχρι στιγμής, η πρόοδος στο εν λόγω ζήτημα έχει καθυστερήσει, εξ αιτίας του γεγονότος ότι τα συστήματα DAC είναι εξαιρετικά αναποτελεσματικά και απαιτούν τεράστιες ποσότητες ενέργειας, καθώς το διοξείδιο του άνθρακα είναι σχετικά αραιωμένο στην ατμόσφαιρα – καταλαμβάνει μόλις 400 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm) παρά την εξαιρετική συμβολή του στην υπερθέρμανση του πλανήτη.

«Η προοπτική απομάκρυνσης του CO2 από μηχανές DAC έκανε την εμφάνισή της σχεδόν πριν από δύο δεκαετίες», αναφέρει η έκθεση στο Science Advances. «Ωστόσο, η πρόοδος ήταν αργή και ανεπαρκής».

"Η δέσμευση CO2 υψηλής χωρητικότητας υπό συνθήκες περιβάλλοντος απαιτείται επειγόντως για την έγκαιρη εφαρμογή του συστήματος DAC, με στόχο την επίτευξη του στόχου IPCC έως το 2050."

Η ενσωμάτωση του υβριδικού μηχανισμού σε διαδικασίες άμεσης συλογής αέρα θα μπορούσε επίσης να ανοίξει νέους τρόπους αποθήκευσης του άνθρακα μόλις απομακρυνθεί από την ατμόσφαιρα, αναφέρει η έκθεση.

Επί του παρόντος, οι εταιρείες ασκούν πίεση, με σκοπό την υγροποίηση του συλλεχθέντος διοξειδίου, έτσι ώστε να μπορεί να εγχυθεί στο έδαφος, όπου τελικά θα μετατραπεί σε ασβεστίτη. Προς το παρόν ο εμπλουτισμένος σε χαλκό υβριδικός συλλέκτης χρειάζεται να εκτεθεί σε θαλασσινό νερό για να μετατρέψει τον άνθρακα σε διττανθρακικό νάτριο, απομονώνοντάς τον αποτελεσματικά, μέσω της μετατροπής του από αέριο σε στερεό.

Ανάλογα με τους κανονισμούς για τα βιομηχανικά απόβλητα, οι ερευνητές δήλωσαν ότι ο εν λόγω συλλέκτης θα μπορούσε να εναποτεθεί στον ωκεανό, μετατρέποντάς το ενδεχομένως σε ένα «άπειρο σιφόνι για το δεσμευμένο CO2». Κάτι τέτοιο θα επέτρεπε την άμεση δέσμευση και αποθήκευση αέρα ακόμη και σε περιοχές που δεν έχουν την απαραίτητη χωρητικότητα για υπόγεια αποθήκευση.

Ωστόσο, δεν υπάρχει ακόμη επιστημονική μελέτη που να εγγυάται για τις συνέπειες τέτοιων πρακτικών στους ωκεανούς καθώς απαιτούνται εκτενείς δοκιμές, για να διαπιστωθεί εάν η εισαγωγή μεγάλων ποσοτήτων διττανθρακικού νατρίου στον ωκεανό δεν θα επηρεάσει τη χημεία και τα οικοσυστήματά του 

Πηγή: Dezeen