ابتكار إسفنجة فحم مكهربة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء
تاريخ النشر: 12th, June 2024 GMT
طور باحثون طريقة منخفضة الكلفة وموفرة للطاقة لصنع مواد يمكنها التقاط ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الهواء، ففي الدراسة التي نشرت يوم 5 يونيو/حزيران الجاري في مجلة "نيتشر" العلمية، استخدم باحثون من جامعة كامبردج طريقة مشابهة لشحن بطارية شحن الفحم المنشط، والذي يستخدم غالبا في مرشحات المياه المنزلية.
وبشحن إسفنجة الفحم بالأيونات التي تشكل روابط عكسية مع ثاني أكسيد الكربون، وجد الباحثون أن المادة المشحونة يمكنها التقاط ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الهواء.
ويعد خفض الانبعاثات وإزالة الغازات الدفيئة من الغلاف الجوي أمرا بالغ الأهمية لوقف الانبعاثات والحد من تغير المناخ. ومن الضروري تطوير مواد ماصة محسِّنة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء، وهي عملية تُعرف باسم الالتقاط المباشر للهواء.
ويعد التقاط الهواء المباشر باستخدام مواد تشبه الإسفنج لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي؛ أحد الأساليب المحتملة لالتقاط الكربون. ومع ذلك، فإن الأساليب الحالية مكلفة، وتتطلب درجات حرارة عالية واستخدام الغاز الطبيعي، وتفتقر إلى الاستقرار.
وقال أستاذ الكيمياء في جامعة كامبردج والباحث الرئيسي في الدراسة "ألكسندر فورس": اكتشف الفريق البحثي أنه من خلال شحن إسفنجة الفحم بالأيونات التي تشكل روابط عكسية مع ثاني أكسيد الكربون، يمكن للمادة أن تلتقط ثاني أكسيد الكربون بشكل فعال مباشرة من الهواء، وقد يوفر هذا النهج المبتكر طريقة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة لالتقاط وتخزين ثاني أكسيد الكربون، لأنه يتطلب درجات حرارة أقل بكثير لإطلاق ثاني أكسيد الكربون مقارنة بطرق احتجاز الكربون الحالية.
وأضاف "فورس" في حديث مع "الجزيرة نت" أن "احتجاز انبعاثات الكربون من الغلاف الجوي هو الملاذ الأخير، ولكن بالنظر إلى حجم حالة الطوارئ المناخية، فهذا شيء نحتاج إلى التحقيق فيه. الأمر الأول والأكثر إلحاحا الذي يتعين علينا القيام به هو تقليل انبعاثات الكربون في جميع أنحاء العالم".
ويشدد فورس على أن إزالة الغازات المسببة لظاهرة الدفيئة أمر ضروري لتحقيق صافي انبعاثات صفرية والحد من أسوأ آثار تغير المناخ، ويلفت إلى أنه لتحقيق هذا الهدف، سعى هو وفريقه لدراسة الفحم المنشط لمعرفة قدرته على احتجاز ثاني أكسيد الكربون من الهواء واحتجازه.
ووجد الباحثون أن شحن الفحم المنشط بمركبات كيميائية تسمى هيدروكسيدات يجعله مناسبا لالتقاط الكربون، وتتضمن عملية الشحن تراكم أيونات الهيدروكسيد في مسام الفحم، مما يسمح له بالتقاط ثاني أكسيد الكربون بشكل فعال مباشرة من الهواء، وفقا للبيان الصحفي المنشور على موقع "يوريك آلارت".
وتشمل عملية جمع ثاني أكسيد الكربون من الفحم لتنقيته وتخزينه؛ تسخين المادة لكسر روابط الهيدروكسيد وثاني أكسيد الكربون. وعلى عكس الطرق التقليدية التي تتطلب درجات حرارة تصل إلى 900 درجة مئوية باستخدام الغاز الطبيعي، فإن إسفنجات الفحم المشحونة التي طورها فريق كامبردج تحتاج فقط إلى التسخين إلى 90 أو 100 درجة مئوية، وهو ما يمكن تحقيقه باستخدام مصادر الطاقة المتجددة. كما أصبح ذلك ممكنا من خلال التسخين المقاوم، مما يؤدي إلى عملية أسرع وأقل استهلاكا للطاقة.
وقال فورس: "كان هذا النهج بمثابة فكرة مجنونة توصلنا إليها أثناء عمليات الإغلاق التي فرضها فيروس كورونا، لذلك من الرائع دائما أن تنجح هذه الأفكار على أرض الواقع، ويفتح هذا النهج الباب أمام تصنيع جميع أنواع المواد لتطبيقات مختلفة بطريقة بسيطة وموفرة للطاقة".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات تغي ر المناخ التقاط ثانی أکسید الکربون ثانی أکسید الکربون من مباشرة من الهواء
إقرأ أيضاً:
أدنوك وشركة "44.01" توسعان نطاق مشروع تعدين الكربون بالفجيرة
أعلنت "أدنوك" وشركة "44.01"، اليوم ، خلال فعاليات معرض ومؤتمر أبوظبي الدولي للبترول "أديبك 2024"، عن خططهما لتوسيع نطاق مشروعهما لتعدين الكربون وتحويله إلى صخور ضمن تكوينات "بريدوتيت" الصخرية في إمارة الفجيرة، وذلك بعد استكمال مرحلته التجريبية التي تم تنفيذها بالتعاون مع كل من مؤسسة الفجيرة للموارد الطبيعية وشركة أبوظبي لطاقة المستقبل "مصدر".
وبدأت في عام 2023 المرحلة التجريبية الأولى للمشروع الذي يستخدم تقنية شركة "44.01" لتعدين الكربون الحائزة على جائزة "إيرث شوت"، ونجح خلال فترة تقل عن 100 يوم في تعدين 10 أطنان من ثاني أكسيد الكربون وتحويله إلى صخور.
واستنادا إلى هذا الإنجاز، سيتم خلال المرحلة الأولى من المشروع حقن أكثر من 300 طن من ثاني أكسيد الكربون على امتداد فترة زمنية أطول لإثبات قدرة هذه التكنولوجيا التي من المخطط استخدامها على نطاق واسع في دولة الإمارات.
وقال علي قاسم، مدير عام مؤسسة الفجيرة للموارد الطبيعية، إن مشروع تعدين الكربون وتحويله إلى صخور في إمارة الفجيرة يعتبر خطوة مهمة نحو مستقبل أكثر استدامة.
وأضاف: "ملتزمون بدعم مثل هذه التقنيات المبتكرة التي تساهم في الحد من الانبعاثات الكربونية وتعزز جهودنا الرامية لتحقيق أهداف التنمية المستدامة، مشيرا إلى أن وجود تكوينات 'البريدوتيت' في الفجيرة يتيح إمكانيات فريدة لتنفيذ مثل هذه المشاريع على نطاق واسع، ما يساعدنا في تقليل البصمة الكربونية ودعم الإستراتيجيات البيئية".
وتم اختيار إمارة الفجيرة لتنفيذ هذا المشروع التجريبي نظراً لوفرة "البريدوتيت" فيها، وهو نوع من الصخور يتفاعل بشكل طبيعي مع ثاني أكسيد الكربون ويحوله إلى معدن.
وعند تطبيق المشروع على نطاق واسع، سيساعد تعدين ثاني أكسيد الكربون وتحويله إلى صخور في التخلص من مليارات الأطنان من الانبعاثات الكربونية مما يساهم في الحدّ من انبعاثات عدد من القطاعات الحيوية وإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
وقالت صوفيا هيلديبراند، رئيسة قطاع التكنولوجيا في أدنوك: "تُعد التقنيات الحديثة مُمكّناً رئيساً لاستراتيجية ’أدنوك‘ لخفض الانبعاثات، ويسرنا نجاح هذا المشروع التجريبي في إثبات فعالية تقنية ’44.01‘ لتعدين الكربون، لافتة إلى عملية احتجاز الكربون تعد إحدى الأدوات المهمة والفعالة في خفض انبعاثاته وتحقيق أهداف العمل المناخي العالمي، ونتطلع إلى توسيع نطاق هذا المشروع وتأكيد الجدوى التجارية لتعدين الكربون في دولة الإمارات".
وتعمل شركة "44.01" بدعم من "أدنوك" و"مؤسسة الفجيرة للموارد الطبيعية" على توسيع نطاق عملياتها في الفجيرة ضمن مساعيها للتنافس على الفوز بجائزة "إكس برايز" لإزالة الكربون، حيث تم اختيار المشروع في وقت سابق من عام 2024 ضمن أفضل 20 مشروعا للتنافس على هذه الجائزة.
من جهته، قال طلال حسن، مؤسس شركة ‘44.01‘: "أثبت المشروع التجريبي الذي ننفذه بالتعاون مع ’أدنوك‘ جدوى استخدام تقنية تعدين الكربون وتحويله إلى صخور في دولة الإمارات، ويسعدنا توسيع نطاق عمليات المشروع والاستمرار في تحسين التقنية في سعينا لإثبات جدواها التجارية".
وتم خلال الفترة التجريبية الأولية تشغيل المشروع بالاعتماد على مصادر الطاقة الشمسية التي توفرها شركة "مصدر"، حيث تم التقاط ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وخلطه مع مياه البحر ومن ثم حقنه بطريقة آمنة في تكوينات صخور "البريدوتيت" تحت الأرض حيث يتحول إلى معدن بما يضمن عدم تسربه إلى الغلاف الجوي.. وستعتمد المرحلة الأولى من التوسع على هذه العملية.
وكجزء من إستراتيجيتها لإدارة الكربون، تستهدف "أدنوك" مضاعفة قدرتها في مجال التقاط الكربون لتصل إلى 10 ملايين طن سنوياً بحلول عام 2030، أي ما يعادل إزالة أكثر من مليوني مركبة تعمل بالاحتراق الداخلي عن الطريق.
وتعمل "أدنوك" على تنفيذ عدد من المشاريع الكبيرة لالتقاط الكربون، مما يساهم في رفع قدرة مشاريع التقاط الكربون التي التزمت "أدنوك" بالاستثمار فيها إلى حوالي 4 ملايين طن سنوياً.
تدشين مشروع مظلات الصيادين بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بولايتي لوى وشناص