تطوير تقنية لالتقاط الكربون وتحويله إلى بلاستيك

طور باحثون من جامعة "إلينوي شيكاغو" الأمريكية تقنية لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من المنشآت الصناعية وتحويله بالكامل إلى مادة "الإيثيلين"، المركب الأساسي في المنتجات البلاستيكية.

وحاول العلماء خلال العقد الأخير تطوير تقنيات تحول الكربون إلى منتجات أخرى للاستفادة منها، وتخفيض نسبة انبعاثات الكربون في الجو لمحاربة الاحترار العالمي.

وحققت الطريقة الجديدة أول تحويل كامل لغاز ثاني أكسيد الكربون بنسبة 100% إلى مادة "الإيثيلين" الهيدروكربونية النقية، بالاعتماد على التحليل الكهربائي، الذي يرافقه إنتاج وقود كربوني وأوكسجين كمنتج ثانوي.

ونجحت التقنية في إعادة تدوير حوالي 6 أطنان من الكربون إلى 1 طن من "الإيثيلين"، وتجري العملية باستخدام الكهرباء، وهي مصدر نظيف للطاقة يجعل عملية التحويل سالبة كربونيا.

وقال قائد الفريق البحثي الأستاذ الدكتور مينيش سينغ إن التقنية المبتكرة تتفوق على مثيلاتها من تقنيات التقاط وتحويل الكربون منعدمة الانبعاثات الكربونية.

وأوضح: "نستطيع تحرير الجو من كميات كبيرة مقدرة بالطن من ثاني أكسيد الكربون، المنبعثة يوميا في الهواء الذي نتنفسه"؛ وفقا لموقع "فيز دوت أورغ".

واعتمدت التقنيات السابقة في توليد "الإيثيلين" من الكربون على مفاعلات تعمل في مجرى إطلاق الكربون، وتسمح بتحويل نسبة 10% فقط إلى "إيثيلين"، الذي يجب فصله من الكربون بواسطة عمليات تستهلك طاقة كبيرة وتتضمن استخدام وقود أحفوري.

وأشار الباحثون في دراستهم المنشورة في مجلة "سيل ريبورتس فيزيكال ساينس" العلمية إلى أن تقنيتهم تعتمد على تمرير تيار كهربائي في خلية نصفها مملوء بثاني أكسيد الكربون، والنصف الآخر بمادة محلة ذات أساس مائي.

وتحمل مادة كيميائية محفزة للتفاعل ومنشطة كهربائيا ذرات الهيدروجين من جزيئات المياه إلى النصف الثاني من خلال غشاء فاصل، وتتحد ذرات الهيدروجين مع ذرات الكربون المشحونة لتشكيل "الإيثيلين".

ويُصنَّف "الإيثيلين" في المرتبة الثالثة عالميا بين المواد المصنعة المسببة لانبعاثات الكربون، بعد الأسمنت والأمونيا، ويدخل في صناعة منتجات التغليف البلاستيكية، وصناعة السيارات، والزراعة، والمواد المقاومة للتجمد، والمعقمات الطبية.

وتحتاج صناعة "الإيثيلين" إلى كميات كبيرة من الحرارة في عملية بخارية، وتتسبب بإصدار 1.5 طن من الكربون لكل طن واحد من "الإيثيلين"، وتتسبب صناعته حول العالم بانبعاث 260 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي خلال العام.