Bu toz havadaki karbondioksiti bir ağaç kadar temizliyor

Tipik bir büyük ağaç bu kadarını emebilir 40 kg karbondioksit Bir yıl boyunca havanın. Şimdi UC Berkeley’deki bilim insanları aynı işi yarım kilodan daha az ince sarı tozla yapabileceklerini söylüyorlar.

Toz, sera gazlarını mikroskobik gözeneklerinde hapsedecek ve küresel ısınmaya katkıda bulunamayacağı bir yerde tutulmaya hazır olduğunda onu serbest bırakacak şekilde tasarlandı. Engadget’e göre, testlerde malzeme 100 döngüden sonra hala iyi durumdaydı. çalışmak Çarşamba günü Nature dergisinde yayınlandı.

“Çok güzel bir performans sergiliyor” dedi. Ömer YaghiA retikülokimya Berkeley’deki California Üniversitesi’nden ve çalışmanın baş yazarı. “Malzemenin şu andaki stabilitesine ve davranışına dayanarak, binlerce döngü boyunca dayanacağını düşünüyoruz.”

COF-999 adı verilen toz, atmosferdeki karbon miktarını azaltmak için ortaya çıkan büyük ölçekli doğrudan hava yakalama tesisi türlerinde kullanılabilir.

Bilim adamları, atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonunu milyonda 450 parçanın altında tutmanın, küresel ısınmayı sanayi öncesi seviyelerin en fazla 2 santigrat derece üzerinde sınırlamak ve iklim değişikliğinin bazı korkunç sonuçlarını önlemek için gerekli olduğunu söylüyor. Hawaii’deki Mauna Loa Gözlemevi’nde yapılan ölçümler şu anda karbondioksit seviyelerinin mevcut olduğunu gösteriyor Dakikada 423 sayfa.

Aynı zamanda Berkeley Üniversitesi’nde kıdemli bilim insanı olan Yaghi, “Havadaki karbondioksiti yok etmeniz gerekiyor, bunun başka yolu yok” dedi. Bakkar Gezegen için Dijital Malzemeler Enstitüsü. “Karbondioksit yaymayı bıraksak bile yine de onu havadan temizlememiz gerekiyor. Başka seçeneğimiz yok.”

Klaus Lacknerkurucu direktörü Negatif karbon emisyonları merkezi Arizona Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacılar, önemli engeller aşıldığında, doğrudan hava yakalamanın karbonu tutmak ve gezegeni soğutmak için önemli bir araç haline geleceği konusunda hemfikir. Yeni çalışmadaki ilerlemelerin yardımcı olabileceğini söyledi.

Araştırmaya dahil olmayan Lackner, “Yeni bir yöntem ailesinin kapısını açıyorlar” dedi.

Berkeley Kaliforniya Üniversitesi’nde doktorası üzerinde çalışan malzeme kimyacısı Zhihui Zhou, taramalı elektron mikroskobu altında bakıldığında tozun milyarlarca delik bulunan küçük basketbol toplarına benzediğini söyledi.

Bu yapılar, karbon atomlarını elmasa dönüştürenler de dahil olmak üzere, doğadaki en güçlü kimyasal bağlardan bazıları tarafından bir arada tutulur. Yapı iskelelerine amin adı verilen bileşikler bağlanır.

Hava yapıların içinden aktığında çoğu… Bileşenleri engellenmeden geçmek. Ancak bazik olan aminler asidik olan karbondioksite bağlanır.

Bu karbondioksit molekülleri, bilim insanları ısı uygulayarak onları gevşetene kadar yerinde kalacak. Daha sonra muhtemelen saklamak için vakumlayabilirler. Onları toprağın derinliklerine pompalayın“dedi Zhou.

Karbondioksit tozdan çıkarıldıktan sonra tüm süreç yeniden başlayabilir.

COF-999’un karbon giderme kapasitesini test etmek için araştırmacılar, tozu yaklaşık olarak pipet büyüklüğünde paslanmaz çelik bir boruya doldurdular ve 20 gün boyunca sürekli olarak Berkeley dışındaki havayla temasa bıraktılar.

Tüpe girdikten sonra Berkeley’in havası 410 ppm ile 517 ppm arasında değişen konsantrasyonlarda karbondioksit içeriyordu. Zhou, diğer tarafa çıktığında bilim adamlarının herhangi bir karbondioksit tespit edemediğini söyledi.

Yaratıcılarına göre tozun diğer malzemelere göre birçok avantajı var.

Gözenekli tasarımı yüzey alanını arttırır, bu da karbondioksit moleküllerini tutacak daha fazla yer anlamına gelir. Sonuç olarak Chu, karbondioksiti doğrudan havayı yakalamak için kullanılan diğer malzemelere göre “en az 10 kat daha hızlı” yakaladığını söyledi.

Yaghi, ekip üyelerinin iyileştirmeler yapmaya devam ettiğini ve gelecek yıl kapasitelerini ikiye katlama yolunda ilerlediklerini ekledi.

Diğer bir avantaj ise COF-999’un yaklaşık 140 Fahrenheit dereceye ısıtıldığında karbondioksit üzerindeki tutuşunu gevşetmesidir. Zhou, benzer malzemelerin karbonu çıkarmak için 250 Fahrenheit dereceye kadar ısıtılması gerektiğini söyledi.

Toz ayrıca daha dayanıklıdır. Zhu, ekibin deney sona ermeden önce 300 döngü boyunca çalışan daha yeni bir sürümü test ettiğini söyledi.

Lackner, bunun umut verici bir işaret olduğunu söyledi.

“100 döngü elde etmek ve herhangi bir bozulma görmemek, binlerce döngüye sahip olabileceğinizi gösteriyor” dedi. “Yüzbinlerce döngü elde edip edemeyeceğinizi bilmiyoruz.”

Chu, bunun endüstriyel ölçekte uygulanmasının, havanın tüm tozu dağıtmadan içinden geçebileceği bir tür büyük metal kutu tasarlamayı gerektireceğini söyledi. Bu kutular günümüzün kimya veya petrol tesislerini çağrıştıracak miktarlarda gruplandırılmalıdır.

Fanlardan ve tepsilerden oluşan yüksek yapılar, Tracy, California’da geçen yıl açılan bir doğrudan hava yakalama tesisinde karbondioksiti yakalıyor.

(Paul Kuroda/The Times İçin)

Yaghi, COF-999’un bir versiyonunun iki yıl içinde canlı hava yakalama istasyonları için hazır olabileceğini söyledi. Seri üretimin maliyetini tahmin edemediğini ancak pahalı veya egzotik malzemeler gerektirmediğini söyledi.

Yaghi, Irvine merkezli bir şirket kurdu AtokoKarbon yakalama ve diğer teknolojiler üzerine yaptığı araştırmaları ticarileştirmek. Atoko yeni çalışmanın finansmanına yardımcı oldu. (Diğer mali destekçiler arasında Bakkar Enstitüsü ve Kral Abdülaziz Bilim ve Teknoloji Şehri yer alıyor.)

Ayrıca UC Berkeley, Yagi ve Zhou’nun mucitler olarak adlandırıldığı COF-999 için patent başvurusunda bulundu.

Lackner, tüm canlı hava yakalama sürecinin, gerçek bir etki yaratmadan önce “şu an olduğundan 10 kat daha ucuz” olması gerektiğini söyledi. Yüz milyarlarca ton karbondioksit Bilim adamlarının atmosferden temizlemek istediği şey.

Daha verimli karbondioksit hasat malzemeleri yardımcı olabilir, ancak Lackner, karbonu toplamak ve böylece yeraltına enjekte edilebilmek için sıcaklıklar yükseldiğinde ısı kaybı gibi sorunlar hakkında endişelenerek daha fazla zaman harcadığını söyledi.

“Bunu besleyen binlerce şey var” dedi.