تطوير تقنية لتخليص الهواء من ثاني أكسيد الكربون بنسبة 99%

طور فريق بحثي بقيادة الدكتور سيرجي يامازوي من جامعة "ميتروبوليتان" في العاصمة اليابانية طوكيو، تقنية واعدة لتخليص الهواء من غاز ثاني أكسيد الكربون بكفاءة عالية وصلت إلى 99%.

وقالت وكالة الطاقة الدولية (آي إي إيه) على موقعها في الإنترنت، إن "التقنية الجديدة قادرة على استخلاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء مباشرة، ليُخزَّن في مركبات جيولوجية عميقة (أي ضمن طبقات جيولوجية في التربة) أو يستخدم في خدمات مختلفة مثل تصنيع الأغذية أو الوقود".

وبحسب موقع "إنترستينج إنجنيرنج"، هناك طريقتان رئيستان للقيام بذلك؛ الأولى بحجز الهواء في سائل من خلال تمرير الهواء عبر سوائل معينة ليحدث تفاعل كيميائي فيحتجز ثاني أكسيد الكربون في المحلول.

والطريقة الثانية تعتمد على احتجاز الهواء باستخدام مواد صلبة، مثل مرشحات وفلاتر ماصة صلبة تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون وتشكل رابطا معه.

والطريقتان قابلتان للانعكاس، أي أننا نستطيع إطلاق ثاني أكسيد الكربون المحاصر باستخدام درجات حرارة عالية عند الحاجة وإعادة استخدام المواد السائلة والصلبة.

وفي السابق، صمم باحثون حول العالم أنظمة احتجاز كربون بمقاييس كبيرة، فهي ليست نماذج تجريبية، ووضعوها في الخدمة، ولكن على الرغم من ذلك فقدت فاعليتها بمجرد احتجازها للكربون، فضلا عن التكاليف الباهظة لعملية استعادة الغاز، ما شكل عيبا أساسيا لا يمكن إغفاله.

في حين يعمل فريق جامعة "ميتروبوليتان" على إيجاد نظام فصل في المرحلة السائلة والصلبة لالتقاط الكربون.

ويعمل النظام على تحويل الغاز إلى فقاعات من خلال محلول سائل، وبدلا من احتجازه في المحلول يحدث التفاعل الكيميائي بحيث يكون الكربون المحجوز غير قابل للذوبان، ويخرج من المحلول كمادة صلبة.

وعمد الباحثون إلى تحسين النماذج لتعزيز سرعة وكفاءة التفاعل، مركزين على استخدام المركبات الأمينية السائلة مثل مركب إيزوفورون ديامين (أي بي دي إيه) عند العمل بتراكيز كربونية تبلغ 40 جزءا من المليون، وحققوا نجاحا بكفاءة وصلت نسبتها إلى 99%.

ويدعي الباحثون أن الكربون المحاصر قد ترسب في صورة حمض كرباميك (أي الجزء الصلب الناتج عن التفاعل)، وكان معدل هذا التفاعل أسرع بمرتين من معدل أنظمة حجز الهواء بشكل مباشر السائدة في جميع أنحاء العالم.