Rośliny "miały rację". Nowa metoda wychwytu CO2 działa na światło słoneczne
Nowy system chemiczny z Cornell University łączy dwie reakcje inspirowane naturą i umożliwia wychwytywanie dwutlenku węgla z powietrza przy użyciu światła słonecznego. Może zrewolucjonizować sposób, w jaki radzimy sobie z emisjami CO2.
W skrócie
- Nowy system opracowany na Cornell University pozwala wychwytywać dwutlenek węgla z powietrza, wykorzystując światło słoneczne zamiast tradycyjnych źródeł energii.
- Metoda bazuje na taniej, organicznej substancji – 2-metylo-benzofenonie – oraz chemii inspirowanej procesem fotosyntezy roślin.
- W testach laboratoryjnych i praktycznych system skutecznie oddzielał CO2 z gazów spalinowych, otwierając drogę do skalowania technologii.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu
Większość obecnych technologii wychwytu dwutlenku węgla zużywa tak dużo energii, że często sama staje się źródłem dodatkowych emisji. Naukowcy z Cornell University znaleźli jednak sposób, by zamiast prądu lub paliw kopalnych, cały proces zasilało słońce. Nowa metoda polega na łączeniu CO2 z cząsteczkami enolu aktywowanego światłem, a następnie na uwolnieniu gazu dzięki drugiej, również napędzanej fotonami reakcji chemicznej.
"Z chemicznego punktu widzenia to zupełnie inne podejście niż wszystko, co dotąd robiono w dziedzinie wychwytu CO2" - mówi prof. Phillip Milner, współautor badania. Pomysł na mechanizm, jak dodaje, wyszedł od doktoranta Bayu Ahmada i początkowo wydawał się nierealny. "A jednak działa" - podkreśla.
Działa nie tylko w laboratorium
W testach przeprowadzonych na gazach spalinowych z elektrociepłowni kampusu Cornell, metoda skutecznie oddzielała dwutlenek węgla od reszty mieszaniny. To ważny krok naprzód, bo wiele laboratoriów nie jest w stanie powtórzyć obiecujących wyników w warunkach terenowych.
Nowatorski system opiera się na tanim związku organicznym - 2-metylo-benzofenonie - który reaguje z CO2 pod wpływem światła widzialnego. Co więcej, cały proces odbywa się bez konieczności podgrzewania lub chłodzenia.
"W dłuższej perspektywie chcielibyśmy doprowadzić do sytuacji, w której da się usuwać CO2 prosto z powietrza" - mówi Milner. "Można wyobrazić sobie panele na pustyni, które pochłaniają dwutlenek węgla i zamieniają go w czysty gaz pod ciśnieniem. Można go wtedy tłoczyć do rurociągu albo przetworzyć na miejscu".
Inaczej niż wszyscy
Większość dotychczasowych systemów opiera się na tym, że CO2 jest wychwytywany w ciemności, a dopiero potem - pod wpływem światła lub ciepła - uwalniany. Metoda zespołu z Cornell rozkłada proces na etapy, dzięki czemu pozwala wykorzystać światło słoneczne bardziej efektywnie.
"Nie chodzi o to, by zasilać klasyczne systemy za pomocą paneli słonecznych. Takie podejście jest bardzo nieefektywne" - tłumaczy Milner. Według badań, zaledwie 2,4 proc. energii dostarczanej do systemów bezpośredniego wychwytu z powietrza faktycznie przekłada się na usunięcie CO2. Dlatego zespół postawił na bezpośrednią reakcję chemiczną napędzaną promieniami słonecznymi.
Inspiracją były rośliny. Enole, podobne do tych używanych w nowym systemie, powstają naturalnie w czasie fotosyntezy. Autorzy liczyli, że uda się odtworzyć podobną reakcję w syntetycznych warunkach. Jak zapewnia Milner, zespół będzie pracować nad tym, by metodę skalować i testować z innymi gazami.
