טכנולוגיית לכידת פחמן חדשה שפותחה על ידי אוניברסיטת טקסס באוסטין מזרזת את ההמרה של CO2 אטמוספרי להידרטים לאחסון אוקיינוס, ומציעה אלטרנטיבה בטוחה ויעילה יותר להזרקת מאגרים תת-קרקעיים. קרדיט: twoday.co.il.com
חוקרים פיתחו שיטה חדשה לאחסון פחמן שמאיצה את היווצרות הידרציות של פחמן דו חמצני באמצעות תהליך נטול כימיקלים.
טכניקה זו, הממירה CO2 לחומרים יציבים דמויי קרח לקבורה באוקיינוס, יכולה להפחית באופן משמעותי את רמות הפחמן באטמוספרה ולטפל בשינויי האקלים בצורה יעילה יותר משיטות מסורתיות.
דרך חדשה לאחסן פחמן שנלכד מהאטמוספרה שפותחה על ידי חוקרים מאוניברסיטת טקסס באוסטין עובדת הרבה יותר מהר מהשיטות הנוכחיות ללא המאיצים הכימיים המזיקים שהם דורשים.
במחקר חדש שפורסם היום (8 ביולי) ב ACS Sustainable Chemistry & Engineering, הצוות פיתח טכניקה להיווצרות מהירה במיוחד של פחמן דו חמצני. חומרים ייחודיים דמויי קרח אלו יכולים לקבור פחמן דו חמצני באוקיינוס, ולמנוע את שחרורו לאטמוספירה.
התשתית של טכנולוגיית אחסון פחמן חדשה זו. קרדיט: אוניברסיטת טקסס באוסטין
טכניקת אחסון פחמן מהפכנית
"אנחנו בוהים באתגר עצום – למצוא דרך להסיר בבטחה ג'יגטונים של פחמן מהאטמוספירה שלנו – והידרטים מציעים פתרון אוניברסלי לאחסון פחמן. כדי שהם יהיו חלק מרכזי בעוגת אגירת הפחמן, אנחנו צריכים את הטכנולוגיה כדי לגדל אותם במהירות ובקנה מידה", אמר Vaibhav Bahadur, פרופסור במחלקה להנדסת מכונות של ווקר שהוביל את המחקר. "הראינו שאנחנו יכולים לגדל הידרטטים במהירות מבלי להשתמש בכימיקלים שמקזזים את היתרונות הסביבתיים של לכידת פחמן."
פחמן דו חמצני הוא גז החממה הנפוץ ביותר והגורם העיקרי לשינויי האקלים. לכידה ותפיסת פחמן מוציאה פחמן מהאטמוספרה ומאחסנת אותו לצמיתות. וזה נתפס כהיבט קריטי בהפחתת הפחמן של הפלנטה שלנו.
הידרטים לוכדי פחמן שנוצרו במעבדה של Vaibhav Bahadur. קרדיט: אוניברסיטת טקסס באוסטין
טיפול באתגרים בשיטות אחסון פחמן נוכחיות
כיום, שיטת אחסון הפחמן הנפוצה ביותר כוללת הזרקת פחמן דו חמצני למאגרים תת קרקעיים. לטכניקה זו היתרונות הכפולים של לכידת פחמן וגם הגדלת ייצור הנפט.
עם זאת, טכניקה זו מתמודדת עם בעיות משמעותיות, כולל דליפת פחמן דו חמצני ונדידה, זיהום מי תהום וסיכונים סייסמיים הקשורים בהזרקה. בחלקים רבים של העולם חסרים גם תכונות גיאולוגיות מתאימות להזרקת מאגרים.
מבט מקרוב על הידרט אחסון הפחמן החדש. קרדיט: אוניברסיטת טקסס באוסטין
פריצת דרך ביצירת הידרט לאחסון פחמן
הידרטים מייצגים "תוכנית B" לאחסון פחמן בקנה מידה ג'יגה, אמר בהדור, אך הם עלולים להפוך ל"תוכנית A" אם ניתן להתגבר על כמה מהבעיות העיקריות. עד כה, תהליך יצירת ההידרטים הלוכדים הפחמן הללו היה איטי ועתיר אנרגיה, מה שמחזיק אותו כאמצעי בקנה מידה גדול לאחסון פחמן.
במחקר חדש זה, החוקרים השיגו עלייה של פי שישה בקצב יצירת הידרט בהשוואה לשיטות קודמות. המהירות בשילוב עם התהליך נטול הכימיקלים מקלים על השימוש בהידרטים אלה לאחסון פחמן בקנה מידה המוני.
השלכות ויישומים עתידיים
מגנזיום מייצג את "הרוטב הסודי" במחקר זה, פועל כזרז שמבטל את הצורך במקדמי כימיים. זה נעזר בבעבוע בקצב זרימה גבוה של CO2 בתצורת כור ספציפית. טכנולוגיה זו פועלת היטב עם מי ים, מה שמקל על היישום מכיוון שהיא אינה מסתמכת על תהליכי התפלה מורכבים ליצירת מים מתוקים.
"הידרטים הם אפשרויות אטרקטיביות לאחסון פחמן מאחר שקרקעית הים מציעה תנאים תרמודינמיים יציבים, מה שמגן עליהם מפני פירוק", אמר בהאדור. "אנחנו בעצם הופכים את אחסון הפחמן לזמין לכל מדינה על פני כדור הארץ שיש לה קו חוף; זה הופך את האחסון לנגיש ואפשרי יותר בקנה מידה עולמי ומקרב אותנו להשגת עתיד בר קיימא."
ההשלכות של פריצת דרך זו מתרחבות מעבר לקיבוע פחמן. ליצירה אולטרה-מהירה של הידרטים יש יישומים פוטנציאליים בהתפלה, הפרדת גזים ואחסון גז, מה שמציע פתרון רב-תכליתי לתעשיות שונות.
החוקרים ו-UT הגישו בקשה לצמד פטנטים הקשורים לטכנולוגיה, והצוות שוקל סטארט-אפ כדי למסחר אותה.
