هدفهم هو التعرف بسرعة على المواد القادرة على إزالة ثاني أكسيد الكربون بشكل فعال من انبعاثات المصانع، قبل أن تخرج من المداخن إلى الغلاف الجوي وتساهم بشكل أكبر في ظاهرة الاحتباس الحراري.
يقود الكيميائي جيفري لونج، من جامعة بيركلي، فريقًا متنوعًا من الباحثين هدفهم هو التعرف بسرعة على المواد القادرة على إزالة ثاني أكسيد الكربون بشكل فعال من انبعاثات المصانع، قبل أن تخرج من المداخن إلى الغلاف الجوي وتساهم بشكل أكبر في ظاهرة الاحتباس الحراري.
ويراهن الباحثون على عائلة من المواد المكتشفة حديثا تسمى "الأطر المعدنية العضوية"، وهي مواد تتميز بأكبر مساحة سطحية داخلية. إذا قمت بتشكيل وتسوية قطعة من هذه المادة بحجم مكعب السكر، فسيكون من الممكن تغطية ملعب كرة قدم كامل بها. كما يمكن تعديل المادة البلورية بحيث يمكنها امتصاص جزيئات معينة إليها. والفكرة هي هندسة هذا المركب عالي المسامية إلى نوع من مادة "الإسفنجة الجائعة" التي تمتص ثاني أكسيد الكربون.
ويأمل الباحثون في العثور على هذه المادة المرغوبة خلال السنوات الثلاث المقبلة، وربما حتى قبل ذلك. ولتحقيق هذه الغاية، يقومون بتطوير نظام تلقائي قادر على تصنيع مئات من هذه المواد في وقت واحد، وبعد ذلك سيقومون بمسحها ضوئيًا للعثور على أكثر المرشحين الواعدين لتحسين نشاطهم بشكل أكبر.
يقول الباحث الرئيسي: "يجب أن تكون عمليتنا المبتكرة أسرع مائة مرة من الأساليب الحالية". "نحن بحاجة إلى العثور بسرعة على مواد الجيل القادم، القادرة على التقاط وإطلاق ثاني أكسيد الكربون دون استهلاك الكثير من الطاقة."
إن احتجاز الكربون هو الخطوة الأولى في احتجاز الكربون وتخزينه - وهي استراتيجية للحد من تغير المناخ - والتي تنطوي على ضخ ثاني أكسيد الكربون المضغوط المحتجز من خزانات ثابتة كبيرة وحقنه في الهياكل الصخرية تحت الأرض القادرة على تخزينه لفترات طويلة من الزمن. ويعتقد العديد من العلماء، بما في ذلك فريق البحث التابع للبرنامج الدولي لتغير المناخ التابع للأمم المتحدة، أن هذه التكنولوجيا هي المفتاح للحد من كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي. من المحتمل أن يظل الوقود الأحفوري، مثل: الفحم والغاز الطبيعي، مصادر وفيرة ورخيصة للطاقة في العقود القادمة - على الرغم من التطوير المستمر لمصادر الطاقة البديلة.
يتم اختبار طرق احتجاز الكربون وتخزينه على نطاق واسع في عدد صغير فقط من الأماكن في العالم. واحدة من أكبر العوائق أمام التطبيق الصناعي لهذه الطريقة هي تكاليف الطاقة المرتبطة بها. واليوم، تستخدم المواد المحتجزة لثاني أكسيد الكربون، مثل المواد الأمينية السائلة، وحدها ثلاثين بالمائة من الطاقة المستهلكة في المصنع.
وللتغلب على هذه العقبة، سيبحث العلماء عن بدائل يمكن أن تعمل بشكل متكرر وبتكاليف طاقة منخفضة. هذه عملية بطيئة ومضنية. تأتي المواد الواعدة، مثل السقالات المعدنية العضوية، في ملايين الأشكال، ولن ينجح سوى عدد قليل منها في احتجاز الكربون. قد يستغرق العثور على أفضل المواد سنوات.
ومع ذلك، فإن هذا الوضع قد يتغير. ويقول كبير الباحثين: "نحن مهتمون بإجراء عملية الكشف بسرعة والعثور على المواد التي تستهلك عشرة بالمائة فقط من طاقة المصنع". ستقوم آلة محوسبة تلقائيًا بتركيب مئات الهياكل المعدنية العضوية وسيتم استخدام طريقة اختبار حيود الأشعة السينية كخطوة فحص أولية للعثور على مواد جديدة مناسبة. في الخطوة التالية، ستحدد طريقة اختبار الرنين المغناطيسي النووي (NMR) المواد ذات حجم المسام الأكثر ملاءمة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون.
في الخطوة التالية سيأتي الاختبار الأكثر أهمية: هل ستكون المادة قادرة على التقاط ثاني أكسيد الكربون من المدخنة؟ وباستخدام أحدث المعدات المصممة خصيصًا لهذا الغرض، سيتم إجراء اختبار امتصاص الغاز للحصول على إجابة هذا السؤال. وستكون هذه المعدات مصحوبة بحسابات محوسبة تقوم بمسح المعلومات المستلمة وتساعد في تركيز الجولة التالية من التوليفات. ستخضع المواد الواعدة لمزيد من التقييم لتحديد ما إذا كانت تكلفة إنتاجها مرتفعة للغاية بحيث لا يمكن تسويقها تجاريًا. يوضح الباحث: "لا نريد العثور على مادة واعدة ثم نكتشف أن تكلفة إنتاجها مرتفعة للغاية بحيث لن يستخدمها أحد".
ويشير الباحث إلى "أننا بحاجة إلى العثور على النطاق الأمثل للهيكل المعدني العضوي لكل مصنع". "في نهاية المطاف، سيؤدي هذا البحث إلى إنتاج مواد قابلة للاختبار الصناعي وتسويقها."
تعليقات 6
الحل البسيط يقوم على استخلاص ثاني أكسيد الكربون من الجو وتحويله إلى كحول في عملية كيميائية معروفة منذ سنوات... فعندما يتوفر الكحول بكثرة يكون هناك خياران: تزويد السيارات بالوقود أو إعطاء السكان مشروبات كحولية مجانية المشروبات وبالتالي سوف ينسى الجميع المشاكل البيئية..
ما هي العلاقة بين الفيلم المذهل والمواد المسامية
وبالإضافة إلى كل جرائم الإنسانية ضد البيئة، أضيفت جريمة جديدة.
إن احتجاز ثاني أكسيد الكربون وعدم إطلاقه في الغلاف الجوي هو عمل لن يتم القيام به. كمية الأكسجين في الغلاف الجوي هي حجم ثابت.
يتم إعادة تدويره عن طريق عملية التمثيل الضوئي للنباتات. تبلغ نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي اليوم ما بين 19-21%، وإذا لم يتم إعادة تدوير الأكسجين، فسوف ينفد الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي خلال عام.
لذلك، يجب على كل أولئك الذين يريدون تقليل ثاني أكسيد الكربون أن يحرقوا كميات أقل من الوقود وأن يتركوا للنباتات إصلاح ما أحرقته.
آمل ألا يبدأ العلماء غير المسؤولين في صنع مصائد ثاني أكسيد الكربون.
الحل المنطقي هو زراعة الأشجار والكثير منها.
حل للمشاكل الافتراضية. مضيعة للوقت والطاقة والمال.
الجمهور سيدفع.
احصل على فكرة مجانية:
فوق كل مدخنة أو بجانبها ستكون هناك محطة رياح و/أو محطة شمسية ستكون قادرة على توليد الكهرباء لمولد سيتم توصيله بالضاغط. سيتم ضخ كل الهواء الملوث بكميات كبيرة من PADH والمتفجرات الأخرى بواسطة الضاغط إلى بالونات مضغوطة (بالونات الغوص، على سبيل المثال، تصل إلى مائتي جهاز صراف آلي، وأفترض أن هناك تقنيات أفضل).
الآن (وهذا هو المكان الذي أعتقد أن الفكرة المهمة فيه)، يتم نقل نفس الهواء المضغوط الذي قد يغير أيضًا حالة التراكم إلى سائل في هذا الوقت، إلى دفيئات خاصة يتم بناؤها لاستقبال كميات كبيرة من PDH والتي يتم فيها معدل النمو وإنتاج الكتلة الحيوية أعلى. بالمناسبة، أثناء إطلاق الغاز، من الممكن أيضًا توليد الطاقة وتحريك التوربينات أو أي شيء معها.
إذا كان هناك الكثير من التلوث وعدد قليل جدًا من البيوت الزجاجية التي تستهلكه (يبدو لي أنه بمعدل النمو العالمي فإن هذا الاقتران ضروري لإطعام الجماهير، ولكن على أي حال - ليس هذا ما نتعامل معه الآن)، فإن هذا الغاز يمكن دفنه في رواسب الوقود المعدني في أعماق البحر وإعادة الكربون إلى حيث أتى إلينا. وهناك، عند هذا العمق وعند هذه الضغوط، قد يسيل أو يتفاعل مع البيئة والروابط. وفي كل الأحوال فإن هذه الخزانات مغلقة نسبياً، وما يدخل إليها لا يخرج إذا لم يتم إخراجه.
من الممكن إدخال أنبوب على جانب واحد ومع الضغط الناتج في جسم الخام يستخدم طاقة أقل للضخ.
التفاصيل غير معروفة وهناك حاجة إلى الكثير من البحث والتطوير هنا، ولكن يبدو لي أنها قد تؤتي ثمارها للجميع. وخاصة اقتران PADH والدفيئات المخصصة. كما نتذكر جميعا - الروبيسكو هو إنزيم تنافسي بين الكربون والأكسجين. ستؤدي التركيزات العالية من الكربون إلى زيادة كفاءة التثبيت وشبكة الكتلة الحيوية.
تحيات أصدقاء،
عامي بشار