حذف دی‌اکسید کربن از جوّ زمین با استفاده از نور خورشید

دانشمندان و محققان بر این باورند که به منظور کُند کردن روند شتابان گرمایش زمین، نیازمند کاهش قابل ملاحظه انتشار گازهای گلخانه‌ای هستیم. از جمله باید مصرف سوخت های فسیلی را کاهش داده و از فناوری‌هایی با بهره‌وری بالاتر انرژی استفاده کنیم، اما کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به تنهایی کافی نیست بلکه لازم است مقادیر زیادی از دی اکسید کربن از جو زمین جذب شود یا به طور دائمی در زیر زمین ذخیره شود یا به عنوان خوراک در صنایع مصرف شود.

اما فناوری‌های جذب کربن در حال حاضر پر هزینه و مستلزم مصرف انرژی زیادی است. به همین علت محققان در موسسه «ای تی اچ زوریخ» کشور سوئیس در حال توسعه یک روش جدید هستند که از نور استفاده می‌کند. در آینده با استفاده از این فرایند جدید، انرژی مورد نیاز برای جذب کربن از جو، از نور خورشید تامین خواهد شد.

این روش جدید از این حقیقت بهره برداری می کند که دی اکسید کربن وقتی در مایعات آبی اسیدی قرار داشته باشد، به شکل دی اکسید کربن باقی می‌ماند، اما در مایعات آبی آلکالاین واکنش می دهد تا نمک هایی از اسید کربنیک موسوم به کربنات تشکیل دهد.

این روش با عبور هوا از یک مایع حاوی فتواسید در تاریکی شروع می شود. از آنجا که این مایع آلکالاین است، دی اکسید کربن در هوا با فتواسید واکنش می‌دهد تا کربنات تشکیل دهد. به محض اینکه نمک موجود در مایع تا درجه قابل ملاحظه‌ای تجمیع شود، محققان اقدام به تابش نور به مایع می‌کنند که موجب اسیدی شدن آن می شود. وقتی این اتفاق روی دهد، کربنات مجددا به دی اکسید کربن تبدیل می شود که به شکل حباب از مایع خارج می شود و می توان آن را در تانکرهایی جمع آوری کرد.

زمانی که دیگر هیچ دی اکسید کربنی در مایع باقی نمانده باشد، محققان نور را خاموش می‌کنند و چرخه مجددا از نو شروع می شود و مایع بار دیگر آماده جذب دی اکسید کربن است.

این در تئوری است، اما در عمل فتواسیدها در آب ناپایدار هستند. محققان در این زمینه اقدام به آنالیز زوال این مولکول کردند. آنها این مشکل را از طریق انجام واکنش بجای آب در مخلوطی از آب و یک حلّال ارگانیک حل کردند. نسبت مورد نیاز این مواد نیز با مدل‌های محاسباتی توسط محققان دانشگاه سوربن در پاریس مشخص شد. این مخلوط امکان پایداری مولکولهای فتواسید در آب را برای مدت نزدیک به یک ماه فراهم کرد.

بر اساس این گزارش، این تحقیقات سال ها تا کاربری تجاری فاصله دارد، اما محققان احتمالا احساسی شبیه زمان اختراع اولیه پنل‌های فتوولتاییک دارند که نشان داد تولید برق از نور خورشید امکان پذیر است. تولید تجاری پنل های PV (فتوولتاییک) چند دهه طول کشید و به همین شکل استفاده از نور خورشید برای جدا کردن و جذب دی اکسید کربن از هوا نیز ممکن است چند دهه به طول انجامد.