جذب مستقیم دی اکسید کربن از هوا: روشی امیدوارکننده برای مقابله با ردپای کربن و تولید سوخت

مطالعه یک راه حل مقیاس پذیر و مقرون به صرفه برای گرفتن مستقیم نشان داده است کربن دی اکسید هوا و مقابله با ردپای کربن

دی اکسید کربن (CO2) یک گاز گلخانه ای اصلی و محرک مهم تغییرات آب و هوایی است. یک گاز گلخانه ای در جو می تواند تشعشعات مادون قرمز را جذب کند. از طریق این به دام افتادن، گرما را به دام می اندازد و نگه می دارد و افزایش این گرما باعث ایجاد اثر گلخانه ای می شود که در نهایت منجر به گرم شدن کره زمین می شود. بنابراین، مکیدن CO2 به طور مستقیم از هوا پتانسیل کمک به کاهش تغییرات آب و هوایی را دارد. اگر این CO2 جذب شده یک بار دیگر در هوا آزاد شود (مثلاً هنگام سوختن بنزین)، هیچ گاز گلخانه ای جدیدی به جو اضافه نمی شود. اساساً بازیافت انتشار گازهای گلخانه ای به طور مؤثری انجام می شود.

جذب مستقیم دی اکسید کربن

در یک مطالعه منتشر شده در ژول، دی اکسید کربن (CO2) که با جذب مستقیم از هوا تولید می شود، می تواند برای حذف کربن پردازش شود. این می تواند ما را قادر به تولید هیدروکربن های کربن خنثی کند که جایگزین بهتری برای منابع بدون کربن هستند که در حال حاضر مانند خورشید یا باد استفاده می شوند. یک شرکت کانادایی به نام Carbon Engineering، یک شرکت جذب CO2 و سوخت پاک با همکاری دانشگاه هاروارد برای رسیدن به این هدف کار کرد. این شرکت توسط پروفسور دیوید کیث که همچنین استاد فیزیک در دانشگاه هاروارد است تأسیس شده است

ایده فناوری جذب مستقیم هوا بسیار ساده است. از فن های غول پیکر برای تماس هوای محیط با محلول آبی استفاده می شود که CO2 را از هوا به صورت ارزان و مستقیم می مکد و سپس آن را به دام می اندازد. سپس این دی اکسید کربن به یک مایع می چسبد. با استفاده از حرارت و برخی واکنش های شیمیایی، این دی اکسید کربن دوباره استخراج می شود (یا از مایع جدا می شود). در نهایت، اکنون دی اکسید کربن برای استفاده بیشتر آماده می شود. به عنوان مثال، با هیدروژن مخلوط می شود تا کل این ماده را به سوخت های قابل احتراق مانند بنزین تبدیل کند. هدف نهایی استفاده از این کربن به عنوان منبعی برای ساخت مواد شیمیایی ارزشمند مانند سوخت است.

کربن مهندسی با موفقیت به جذب CO2 و تولید سوخت دست یافته است. ایده گرفتن مستقیم هوا مدت زیادی است که وجود داشته است. اما این اولین باری است که یک مطالعه آزمایشی کارخانه با توجه به مقیاس پذیری و مقرون به صرفه بودن با موفقیت اجرا می شود. با استفاده از تجهیزات صنعتی استاندارد، به نظر می رسد کارخانه های این شرکت قادر به تولید 2,000 بشکه سوخت در روز هستند که می تواند به 30 میلیون گالن در سال در کارخانه های آنها تبدیل شود. پروفسور کیت ادعا می کند که جذب مستقیم هوا تقریباً 94 تا 232 دلار به ازای هر تن دی اکسید کربن جذب شده هزینه دارد که کاملاً منطقی است. این هزینه در مقایسه با ارزش تعیین شده 1000 دلار در هر تن در تجزیه و تحلیل های نظری انجام شده توسط گروه های مختلف تحقیقاتی به طور موثر کمتر است. با این قیمت پایین 94 تا 232 دلار در هر تن، جذب مستقیم هوا می تواند به راحتی حدود 2 درصد از انتشار کربن جهانی را به خود اختصاص دهد. این گازهای گلخانه ای نتیجه نیازهای پرواز، رانندگی و حمل و نقل در سراسر جهان است. سوخت های تهیه شده از این روش جذب مستقیم هوا با توزیع سوخت موجود و همچنین نوع حمل و نقل مورد استفاده سازگار است. این فناوری یکسان باقی خواهد ماند، اما یک راه کارآمدتر و سازگار با محیط زیست برای ارائه این فناوری اقتباس خواهد شد.

محققان بیان می کنند که این نتایج پس از دهه ها مهندسی عملی و تحلیل هزینه به دست آمده است. آنها خوش بین هستند و مطمئن هستند که این فناوری برای تولید سوخت های کربن خنثی در آینده نزدیک قابل دوام، ساخت و مقیاس پذیر است. می تواند به کاهش آن کمک کند رد پای کربن و حتی ممکن است در دراز مدت کربن به طور کامل حذف شود. هدف آنها تکمیل مطالعه کامل در مقیاس صنعتی بسیار بزرگتر تا سال 2021 است. این مطالعه امکان تثبیت آب و هوا را با قیمتی مقرون به صرفه و عملی بدون تغییر عمده در سیستم انرژی (مانند حمل و نقل) باز می کند.

***

{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}

منبع (ها)

کیت و همکاران 2018. فرآیندی برای جذب CO2 از جو. ژول. https://doi.org/10.1016/j.joule.2018.05.006