Οι περισσότερες μέθοδοι αντιμετώπισης της αλλαγής του κλίματος αφορούν τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου: εφευρίσκοντας καθαρότερες μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μηχανικά πράσινα αυτοκίνητα. Έπειτα, υπάρχει το στρατόπεδο των ερευνητών που εστιάζουν στην άντληση αερίων από την ατμόσφαιρα μόλις έχουν ήδη απελευθερωθεί.
Η αποκαλούμενη "δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα" ήταν αμφιλεγόμενη, συχνά απορρίφθηκε ως μη πρακτική ή ανεπαρκής. Ωστόσο, καθώς οι παγκόσμιες προσπάθειες για τη μείωση των εκπομπών έχουν αποδειχθεί δύσκολες και μερικές φορές απογοητευτικές, η προσέγγιση φαίνεται όλο και πιο δελεαστική.
Μια νέα εφεύρεση, από επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, Berkeley, προσφέρει μια καινοφανή δέσμευση για τη δέσμευση του άνθρακα. Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα νανοϋλικό που καταστρέφει το διοξείδιο του άνθρακα διαιρώντας το σε οξυγόνο και μονοξείδιο του άνθρακα.
Οι επιστήμονες έχουν προσπαθήσει από καιρό να ξεφορτωθούν το διοξείδιο του άνθρακα διαιρώντας το μόριο του. Αυτές οι απόπειρες διάσπασης μπορούν να είναι εντατικές σε ενέργεια, γεγονός που αποτρέπει τον περιβαλλοντικό σκοπό. Έτσι, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν διάφορους καταλύτες για να επιταχύνουν την αντίδραση, μειώνοντας την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για τη διάσπαση των μορίων. Πολλοί επιστήμονες έχουν επικεντρωθεί σε πορφυρίνες, οργανικά μόρια σε σχήμα δακτυλίου, για να κάνουν αυτές τις αντιδράσεις να συμβούν. Αν και οι πορφυρίνες μπορούν να έχουν διάφορα άτομα στα κέντρα τους, αυτά που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό είναι πορφυρίνες κοβαλτίου, οι οποίες είναι ιδιαίτερα καταλυτικά δραστικές. Όταν αυτές οι πορφυρίνες προστίθενται σε ένα διάλυμα με δύο ηλεκτρόδια, έναν ηλεκτρολύτη και λίγο διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα, οι πορφυρίνες προσελκύονται από τον ηλεκτρολύτη. Αυτό αναγκάζει τα ηλεκτρόνια να μετακινηθούν στο διοξείδιο του άνθρακα, χωρίζοντάς το σε μονοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο. Αλλά αυτή η προσέγγιση δεν ήταν τέλεια. Οι πορφυρίνες συσσωρεύονται και χάνουν την αποτελεσματικότητά τους με την πάροδο του χρόνου και οι λύσεις που χρησιμοποιούνται για την πραγματοποίηση της διαδικασίας είναι οι ίδιες περιβαλλοντικά αμφισβητήσιμες.
Οι ερευνητές του Berkeley φαίνεται να έχουν βρει έναν νέο τρόπο αντιμετώπισης αυτού, δημιουργώντας ένα πορώδες νανοϋλικό που συνδέει τις πορφυρίνες μαζί σε μια ουσία που μοιάζει με πλέγμα. Αυτό ονομάζεται ομοιοπολικό οργανικό πλαίσιο (COF). Το διοξείδιο του άνθρακα διεισδύει μέσω του COF, διαιρώντας σε μονοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο με ελάχιστη προστιθέμενη ενέργεια. Λειτουργεί περίπου 60 φορές πιο αποτελεσματικά από τη διάσπαση του διοξειδίου του άνθρακα χρησιμοποιώντας ελεύθερα πλωτές πορφυρίνες. Η έρευνα αναφέρθηκε στο περιοδικό Science .
Μια μεγεθυμένη εικόνα του COF (Science) Τι μπορεί λοιπόν να γίνει με το οξυγόνο και το μονοξείδιο του άνθρακα που δημιουργείται από τη διαδικασία;
"Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι σημαντικό επειδή είναι μια από τις πρώτες ύλες της χημικής βιομηχανίας, η οποία παράγει καύσιμα με βάση το μονοξείδιο του άνθρακα", λέει ο Christian Diercks, ένας από τους επικεφαλής ερευνητές της μελέτης. "Η ιδέα είναι βασικά να χρησιμοποιήσουμε το διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο είναι απόβλητο, και να το μετατρέψουμε σε καύσιμο".
Στο μέλλον, τα εργοστάσια θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν φύλλα αυτών των νανοϋλικών γύρω από περιοχές παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα, όπως καπνοδόχοι, μετατρέποντάς το απευθείας σε μονοξείδιο του άνθρακα για καύσιμα. Αλλά αυτό είναι πολύ μακριά από το δρόμο.
"Εάν θέλετε πραγματικά να πάρετε κάτι σαν τη μείωση του διοξειδίου του άνθρακα για να συμβεί σε μεγάλη κλίμακα, νομίζω ότι χρειάζεστε πάντα κυβερνητικά κίνητρα", λέει ο Diercks, "επειδή παίρνει πάντα τη βιομηχανία πολύ χρόνο για να πάρει νέες ιδέες όπως αυτό".
Μέχρι στιγμής, το εργαστήριο έχει κάνει μόνο το υλικό σε μικροσκοπικά ποσά, 30 χιλιοστογραμμάρια τη φορά. Χρειάζονται πολλές ημέρες παραγωγής, επομένως η διαδικασία θα πρέπει να γίνει πιο αποδοτική για να εφαρμοστεί σε βιομηχανικό επίπεδο. Το επόμενο βήμα των ερευνητών είναι να αναζητήσουν τρόπους για την πιο αποτελεσματική μετατροπή του μονοξειδίου του άνθρακα σε καύσιμο.
