على قنافذ البحر وثاني أكسيد الكربون

هل ستتمكن القنافذ من مساعدتنا في مكافحة أزمة المناخ؟ يدعي فريق من العلماء البريطانيين ذلك.

بواسطة: مايا جيفون

يتم تقوية درع قنافذ البحر بفضل أيونات النيكل الموجودة في أجسامها، والتي تعمل على تثبيت ثاني أكسيد الكربون في الماء على شكل كربونات الكالسيوم بسرعة وسهولة. هل ستتمكن القنافذ من مساعدتنا في مكافحة أزمة المناخ؟ يدعي فريق من العلماء البريطانيين ذلك.
سرعان ما أصبحت الغازات الدفيئة، وفي المقام الأول غاز ثاني أكسيد الكربون الطبيعي، (الذي يشكل جزءًا كبيرًا من تكوين غلافنا الجوي) تشكل تهديدًا كبيرًا لصحتنا بسبب قدرتها على تخزين الحرارة، مما يسبب تغير المناخ العالمي.
إلى جانب الجهود الضرورية (ولكنها غير كافية في الوقت الحالي) التي تبذلها دول العالم لتقليل انبعاثات غازات الدفيئة في منطقتها، يبحث الباحثون عن حلول تكنولوجية من شأنها أن تجعل من الممكن تقليل تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ويعتمد الحل التكنولوجي الرئيسي الذي يتم الترويج له اليوم على ضخ ثاني أكسيد الكربون الناتج عن انبعاثات محطات توليد الطاقة، على سبيل المثال، وحقنه تحت ضغط مرتفع في جيوب في مكثف التربة. ولا تزال الآراء حول مدى استقرار هذه الحلول وقدرتها على البقاء منقسمة.

ونحن كالعادة نقترح النظر إلى الطبيعة كمقياس ونموذج. تعتمد دورة الكربون في الطبيعة على تفاعلات كيميائية بسيطة، حيث تقوم بربط ثاني أكسيد الكربون وتحويله إلى معدن غير ضار ومفيد للعديد من الكائنات. في مقال نُشر مؤخرًا في مجلة Catalysis Science and Technology، أفاد فريق من الباحثين من جامعة نيوكاسل عن اكتشاف يمكن أن يسرع تطوير آلية رخيصة وفعالة لتثبيت ثاني أكسيد الكربون. قام الفريق بدراسة قنافذ البحر، واكتشف عملية تثبيت ثاني أكسيد الكربون من مياه البحر عن طريق أكسدته بمساعدة النيكل الموجود في أجسام قنافذ البحر، وتحويله إلى كربونات الكالسيوم (كربونات الكالسيوم، 3CaCO)، وهو ملح معدني يتواجد في قنافذ البحر. يشكل درعهم الصلب. ويستخدم النيكل كمحفز في العملية، أي أنه يعمل على تسريع العملية الكيميائية دون أن يتم استهلاكه خلالها، بحيث يتمكن نفس أيون النيكل من تحفيز التفاعل الكيميائي مرارًا وتكرارًا.

وهناك محفزات أخرى معروفة في الطبيعة تقوم بتفاعل كيميائي مماثل - مثل إنزيم الأنهيدراز الكربونيك (الأنهيدراز الكربوني) الذي يعمل في خلايا الدم الحمراء ويساعد على نقل ثاني أكسيد الكربون في الدم والحفاظ على مستوى ثابت من الحموضة في الدم . على عكس الأنهيدراز الكربوني، الذي يستخدم أيونات الزنك، فإن عمل النيكل له العديد من المزايا، والتي يمكن أن تجعله بمثابة الحل التكنولوجي المفضل:

+ يحدث عمل النيكل في درجة حرارة الغرفة، عند الضغط الجوي، ودون أي اعتماد على حموضة البيئة المحيطة به،

+ النيكل قابل للذوبان وله خواص مغناطيسية، ويمكن الاستفادة من ذلك في فصله بسهولة عن المحلول.

+ النيكل أرخص بآلاف المرات من الإنزيمات المباعة حاليًا في السوق.

قنافذ البحر ليست الوحيدة. يتم إنشاء القشرة الواقية الخارجية للمحار والشعاب المرجانية وكذلك الأجزاء الصلبة الأخرى من أجسامها، المصنوعة من كربونات الكالسيوم (الطباشير)، باستخدام ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء. وهل سنتعلم أيضًا استخدام ثاني أكسيد الكربون الزائد الذي يتراكم في الغلاف الجوي من خلال خطأنا بطريقة مستدامة، وتحويله إلى مادة أساسية مفيدة؟

الى مصدر الخبر