تقنية مبتكرة لترشيح الانبعاثات السامة عبر "معدن إسفنجي"

ابتكر باحثون أميركيون تقنية واعدة تعمل على امتصاص الانبعاثات الكربونية عبر نوع من المواد الصلبة شديدة المسامية، فيما يشبه الإسفنج، وتتميز بقدرتها الفائقة على امتصاص كميات هائلة من الانبعاثات الغازية.

وحسب بيان صادر عن مختبر "لورنس بيركلي" Berkeley Lab متعدد التخصصات، تلقت "الشرق" نسخة منه، فإن الباحثين "ابتكروا تقنية واعدة تستخدم الشبكات NET لالتقاط الكربون عبر مواد تنتمي لفئة تسمى الإطار المعدني العضوي، وهي مادة فريدة يُمكن أن تُقلل بتكاليف بسيطة الانبعاثات الكربونية".

ويحاول المختبر التابع لإدارة الطاقة الأميركية، ابتكار مجموعة من تقنيات الانبعاثات السلبية التي تعتمد على مجموعة من التقنيات المبتكرة لتقليل تلك الانبعاثات.

والإطار المعدني العضوي هو نوع من المواد الصلبة شديدة المسامية تتصرف مثل الإسفنج، وتتميز بقدرتها الفائقة على امتصاص كميات هائلة من جزيء غاز معين مثل ثاني أكسيد الكربون. 

مرشح مبتكر

وأوضح البيان أن الباحثين "صمموا مُرشحاً (فلتراً) مبتكراً يُزيل -بشكل شديد الفعالية- غاز ثاني أكسيد الكربون من مداخن محطة توليد الكهرباء قبل انبعاث الغاز إلى الغلاف الجوي".

ولفتوا إلى أن الفلتر المصنوع من الأطر العضوية المعدنية "يمكن أن يكون فعالاً في إزالة ثاني أكسيد الكربون من مخاليط الغاز الأخرى بما في ذلك الغاز الحيوي والغاز الطبيعي وحتى مباشرة من الهواء".

وأظهر الباحثون أن التقاط ثاني أكسيد الكربون باستخدام الفلتر المصنوع من الأطر العضوية المعدنية "يمكن تحقيقه باستخدام تغيرات درجة حرارة أصغر بكثير مما هو مطلوب للتقنيات الأخرى، ما يمنحه ميزة كبيرة على الطرق التقليدية لالتقاط ثاني أكسيد الكربون"، في حين يمكن بعد ذلك استخدام ثاني أكسيد الكربون الممتز (المتراكم داخل المادة) في منتجات أخرى.

تقنية رخيصة

وتلغي هذه الاستراتيجية الحاجة إلى فلترة نواتج احتراق الوقود الأحفوري باستخدام تقنيات باهظة الثمن، ما يُجنب الزيادة الكبيرة في كلفة إنتاج الكهرباء.

وما يميز الأطر العضوية المعدنية امتلاكها مساحات داخلية كبيرة للغاية، إذ إن غراماً واحداً فقط من الأطر العضوية المعدنية يمكن أن يكون أكبر من مساحة سطحية لملعب كرة قدم.

وبالتالي، إذا تم تصميمها بشكل صحيح يمكن لكمية صغيرة من الأطر العضوية المعدنية إزالة كمية هائلة من ثاني أكسيد الكربون من غازات العادم الناتج عن احتراق الوقود الأحفوري.

آلية ذكية

وقبل بضع سنوات، توصل الباحثون في مختبر "بيركلي" إلى أن بعض الأطر العضوية المعدنية يمكنها التقاط ثاني أكسيد الكربون من خلال آلية ذكية وغير مسبوقة، "إذ يُمكن أن تعمل تلك المادة كشبكة صيد تلتقط جزيئات العادم وتسحبها لداخلها وتخزنها للأبد".

يشار إلى أن تلك المادة ابتكرت للمرة الأولى قبل نحو 20 عاماً، وعلى مدار العقد الماضي اكتشف العلماء المزيد من التطبيقات العملية لها.