Tipik bir büyük ağaç, bir yıl boyunca havadan 40 kilograma kadar karbondioksit emebilir. Şimdi UC Berkeley'deki bilim insanları aynı işi yarım kilodan daha az yumuşak sarı tozla yapabileceklerini söylüyorlar.
Toz, sera gazını mikroskobik gözeneklerinde hapsedecek ve küresel ısınmaya katkıda bulunamayacağı bir yere gönderilmeye hazır olduğunda onu serbest bırakacak şekilde tasarlandı. Nature dergisinde çarşamba günü yayınlanan bir araştırmaya göre, testlerde materyal 100 döngüden sonra hala iyi durumdaydı.
UC Berkeley'de retiküler kimyager ve çalışmanın kıdemli yazarı Omar Yaghi, “Çok güzel performans gösteriyor” dedi. “Malzemenin şu andaki stabilitesine ve davranışına dayanarak binlerce döngüye gireceğini düşünüyoruz.”
COF-999 olarak adlandırılan toz, atmosferdeki karbon miktarını azaltmak için devreye girmeye başlayan büyük ölçekli doğrudan hava yakalama tesislerinde kullanılabilir.
Bilim adamları, küresel ısınmayı sanayi öncesi seviyelerin 2 santigrat derece üzerinde sınırlamak ve iklim değişikliğinin en korkunç sonuçlarından bazılarını önlemek için atmosferik karbondioksit konsantrasyonunu milyonda 450 parçanın altında tutmanın gerekli olduğunu söylüyor. Hawaii'deki Mauna Loa Gözlemevi'nde alınan ölçümler CO'nun2 seviyeler şu anda 423 ppm civarındadır.
“CO almalısın2 Aynı zamanda Berkeley'in Bakar Gezegen için Dijital Malzemeler Enstitüsü'nün baş bilim insanı olan Yaghi, “Bundan kaçış yok” dedi. “CO2 yaymayı bıraksak bile2yine de onu yayından kaldırmamız gerekiyor. Başka seçeneğimiz yok.”
Arizona Eyalet Üniversitesi Negatif Karbon Emisyonları Merkezi'nin kurucu müdürü Klaus Lackner, önemli engeller aşıldığında doğrudan hava yakalamanın karbonu tutmak ve gezegeni soğutmak için önemli bir araç haline geleceğini kabul etti. Yeni çalışmadaki ilerlemelerin yardımcı olabileceğini söyledi.
Araştırmada yer almayan Lackner, “Yeni bir yaklaşımlar ailesine kapı açıyorlar” dedi.
UC Berkeley'de doktorası üzerinde çalışan malzeme kimyacısı Zihui Zhou, taramalı elektron mikroskobu altında bakıldığında tozun milyarlarca delikli küçük basketbol toplarına benzediğini söyledi.
Yapılar, karbon atomlarını elmasa dönüştürenler de dahil olmak üzere, doğadaki en güçlü kimyasal bağlardan bazıları tarafından bir arada tutuluyor. Yapı iskelelerine amin adı verilen bileşikler bağlanır.
Hava yapıların içinden aktığında, bileşenlerinin çoğu rahatsız edilmeden geçer. Ancak bazik olan aminler asidik olan karbondioksite tutunur.
Karbon dioksit moleküllerini yakalayan gözeneklere sahip COF-999'un yapısının bir örneği.
(Chaoyang Zhao)
Bunlar CO2 Bilim insanları ısı uygulayarak onları gevşetene kadar moleküller yerinde kalacak. Zhou, daha sonra bunları büyük olasılıkla yerin derinliklerine pompalayarak güvenli bir şekilde saklamak için vakumlayabileceklerini söyledi.
Karbondioksit tozdan çıkarıldıktan sonra tüm süreç yeniden başlayabilir.
COF-999'un karbon temizleme yeteneklerini test etmek için araştırmacılar, tozu yaklaşık olarak pipet büyüklüğünde paslanmaz çelik bir tüpe doldurdular ve 20 gün boyunca açık hava Berkeley havasına maruz bıraktılar.
Berkeley havası tüpe girdiğinde CO içeriyordu.2 410 ppm ile 517 ppm arasında değişen konsantrasyonlarda. Zhou, diğer tarafa çıktığında bilim adamlarının herhangi bir karbondioksit tespit edemediğini söyledi.
Yaratıcılarına göre tozun diğer malzemelere göre birçok avantajı var.
Gözenekli tasarımı yüzey alanını arttırır, bu da CO'nun tutunabileceği daha fazla yer anlamına gelir2 moleküller. Zhou, bunun sonucunda doğrudan hava yakalama için kullanılan diğer malzemelere göre “en az 10 kat daha hızlı” karbondioksit yakaladığını söyledi.
Yaghi, ekip üyelerinin iyileştirmeler yapmaya devam ettiğini ve gelecek yıl kapasiteyi iki katına çıkarma yolunda ilerlediklerini ekledi.
Diğer bir artı ise COF-999'un CO üzerindeki hakimiyetini gevşetmesidir.2 yaklaşık 140 Fahrenheit dereceye ısıtıldığında. Zhou, benzer malzemelerin karbonu çıkarmak için 250 derece F'ye ısıtılması gerektiğini söyledi.
Toz da daha dayanıklıdır. Zhou, ekibin deney sona ermeden önce 300 döngü boyunca çalışan daha yeni bir sürümü test ettiğini söyledi.
Lackner bunun umut verici bir işaret olduğunu söyledi.
“100 döngüyü tamamlamak ve herhangi bir bozulma görmemek, binlerce döngü elde edebileceğinizi gösteriyor” dedi. “Yüzbinlerce döngü elde edip edemeyeceğinizi bilmiyoruz.”
Zhou, bunu endüstriyel ölçekte konuşlandırmak için havanın tüm tozu dağıtmadan geçebileceği bir tür büyük metal kutu tasarlamayı gerektireceğini söyledi. Bu kutuların günümüzün kimya veya petrol tesislerini çağrıştıracak miktarlarda bir araya getirilmesi gerekir.
Fanlardan ve tepsilerden oluşan yüksek yapılar, Tracy, Kaliforniya'da geçen yıl açılan bir doğrudan hava yakalama tesisinde karbondioksiti yakalıyor.
(Paul Kuroda/Times İçin)
Yaghi, COF-999'un bir versiyonunun iki yıl içinde doğrudan hava yakalama tesisleri için hazır olabileceğini söyledi. Toplu olarak üretmenin maliyetini tahmin edemedi ancak pahalı veya egzotik malzemeler gerektirmediğini söyledi.
Yaghi, karbon yakalama ve diğer teknolojiler konusundaki araştırmalarını ticarileştirmek için Irvine merkezli Atoco adında bir şirket kurdu. Atoco yeni çalışmanın finansmanına yardımcı oldu. (Diğer mali destekçiler arasında Bakar Enstitüsü ve Kral Abdülaziz Bilim ve Teknoloji Şehri yer alıyor.)
Ayrıca UC Berkeley, Yaghi ve Zhou'nun mucitler olarak adlandırıldığı COF-999 için patent başvurusunda bulundu.
Lackner, bilim adamlarının atmosferden temizlemek isteyeceği yüz milyarlarca ton karbondioksitte gerçek bir etki yaratmadan önce tüm doğrudan hava yakalama sürecinin “şimdi olduğundan 10 kat daha ucuz” olması gerektiğini söyledi.
CO toplamada daha verimli bir malzeme2 Yardımcı olabilir, ancak Lackner, karbonun yeraltına enjekte edilebilmesi için sıcaklıklar yükseltildiğinde kaybedilen ısı gibi sorunlar hakkında endişelenerek daha fazla zaman harcadığını söyledi.
“Bunu besleyen binlerce şey var” dedi.
Bülten
Daha sürdürülebilir bir Kaliforniya'ya doğru
İklim değişikliği, enerji ve çevreyi konu alan haber bültenimiz Kaynama Noktasını edinin ve sohbetin ve çözümün bir parçası olun.
E-posta adresini girin
Beni Kaydol
Zaman zaman Los Angeles Times'tan tanıtım içeriği alabilirsiniz.
Toz, sera gazını mikroskobik gözeneklerinde hapsedecek ve küresel ısınmaya katkıda bulunamayacağı bir yere gönderilmeye hazır olduğunda onu serbest bırakacak şekilde tasarlandı. Nature dergisinde çarşamba günü yayınlanan bir araştırmaya göre, testlerde materyal 100 döngüden sonra hala iyi durumdaydı.
UC Berkeley'de retiküler kimyager ve çalışmanın kıdemli yazarı Omar Yaghi, “Çok güzel performans gösteriyor” dedi. “Malzemenin şu andaki stabilitesine ve davranışına dayanarak binlerce döngüye gireceğini düşünüyoruz.”
COF-999 olarak adlandırılan toz, atmosferdeki karbon miktarını azaltmak için devreye girmeye başlayan büyük ölçekli doğrudan hava yakalama tesislerinde kullanılabilir.
Bilim adamları, küresel ısınmayı sanayi öncesi seviyelerin 2 santigrat derece üzerinde sınırlamak ve iklim değişikliğinin en korkunç sonuçlarından bazılarını önlemek için atmosferik karbondioksit konsantrasyonunu milyonda 450 parçanın altında tutmanın gerekli olduğunu söylüyor. Hawaii'deki Mauna Loa Gözlemevi'nde alınan ölçümler CO'nun2 seviyeler şu anda 423 ppm civarındadır.
“CO almalısın2 Aynı zamanda Berkeley'in Bakar Gezegen için Dijital Malzemeler Enstitüsü'nün baş bilim insanı olan Yaghi, “Bundan kaçış yok” dedi. “CO2 yaymayı bıraksak bile2yine de onu yayından kaldırmamız gerekiyor. Başka seçeneğimiz yok.”
Arizona Eyalet Üniversitesi Negatif Karbon Emisyonları Merkezi'nin kurucu müdürü Klaus Lackner, önemli engeller aşıldığında doğrudan hava yakalamanın karbonu tutmak ve gezegeni soğutmak için önemli bir araç haline geleceğini kabul etti. Yeni çalışmadaki ilerlemelerin yardımcı olabileceğini söyledi.
Araştırmada yer almayan Lackner, “Yeni bir yaklaşımlar ailesine kapı açıyorlar” dedi.
UC Berkeley'de doktorası üzerinde çalışan malzeme kimyacısı Zihui Zhou, taramalı elektron mikroskobu altında bakıldığında tozun milyarlarca delikli küçük basketbol toplarına benzediğini söyledi.
Yapılar, karbon atomlarını elmasa dönüştürenler de dahil olmak üzere, doğadaki en güçlü kimyasal bağlardan bazıları tarafından bir arada tutuluyor. Yapı iskelelerine amin adı verilen bileşikler bağlanır.
Hava yapıların içinden aktığında, bileşenlerinin çoğu rahatsız edilmeden geçer. Ancak bazik olan aminler asidik olan karbondioksite tutunur.
Karbon dioksit moleküllerini yakalayan gözeneklere sahip COF-999'un yapısının bir örneği.
(Chaoyang Zhao)
Bunlar CO2 Bilim insanları ısı uygulayarak onları gevşetene kadar moleküller yerinde kalacak. Zhou, daha sonra bunları büyük olasılıkla yerin derinliklerine pompalayarak güvenli bir şekilde saklamak için vakumlayabileceklerini söyledi.
Karbondioksit tozdan çıkarıldıktan sonra tüm süreç yeniden başlayabilir.
COF-999'un karbon temizleme yeteneklerini test etmek için araştırmacılar, tozu yaklaşık olarak pipet büyüklüğünde paslanmaz çelik bir tüpe doldurdular ve 20 gün boyunca açık hava Berkeley havasına maruz bıraktılar.
Berkeley havası tüpe girdiğinde CO içeriyordu.2 410 ppm ile 517 ppm arasında değişen konsantrasyonlarda. Zhou, diğer tarafa çıktığında bilim adamlarının herhangi bir karbondioksit tespit edemediğini söyledi.
Yaratıcılarına göre tozun diğer malzemelere göre birçok avantajı var.
Gözenekli tasarımı yüzey alanını arttırır, bu da CO'nun tutunabileceği daha fazla yer anlamına gelir2 moleküller. Zhou, bunun sonucunda doğrudan hava yakalama için kullanılan diğer malzemelere göre “en az 10 kat daha hızlı” karbondioksit yakaladığını söyledi.
Yaghi, ekip üyelerinin iyileştirmeler yapmaya devam ettiğini ve gelecek yıl kapasiteyi iki katına çıkarma yolunda ilerlediklerini ekledi.
Diğer bir artı ise COF-999'un CO üzerindeki hakimiyetini gevşetmesidir.2 yaklaşık 140 Fahrenheit dereceye ısıtıldığında. Zhou, benzer malzemelerin karbonu çıkarmak için 250 derece F'ye ısıtılması gerektiğini söyledi.
Toz da daha dayanıklıdır. Zhou, ekibin deney sona ermeden önce 300 döngü boyunca çalışan daha yeni bir sürümü test ettiğini söyledi.
Lackner bunun umut verici bir işaret olduğunu söyledi.
“100 döngüyü tamamlamak ve herhangi bir bozulma görmemek, binlerce döngü elde edebileceğinizi gösteriyor” dedi. “Yüzbinlerce döngü elde edip edemeyeceğinizi bilmiyoruz.”
Zhou, bunu endüstriyel ölçekte konuşlandırmak için havanın tüm tozu dağıtmadan geçebileceği bir tür büyük metal kutu tasarlamayı gerektireceğini söyledi. Bu kutuların günümüzün kimya veya petrol tesislerini çağrıştıracak miktarlarda bir araya getirilmesi gerekir.
Fanlardan ve tepsilerden oluşan yüksek yapılar, Tracy, Kaliforniya'da geçen yıl açılan bir doğrudan hava yakalama tesisinde karbondioksiti yakalıyor.
(Paul Kuroda/Times İçin)
Yaghi, COF-999'un bir versiyonunun iki yıl içinde doğrudan hava yakalama tesisleri için hazır olabileceğini söyledi. Toplu olarak üretmenin maliyetini tahmin edemedi ancak pahalı veya egzotik malzemeler gerektirmediğini söyledi.
Yaghi, karbon yakalama ve diğer teknolojiler konusundaki araştırmalarını ticarileştirmek için Irvine merkezli Atoco adında bir şirket kurdu. Atoco yeni çalışmanın finansmanına yardımcı oldu. (Diğer mali destekçiler arasında Bakar Enstitüsü ve Kral Abdülaziz Bilim ve Teknoloji Şehri yer alıyor.)
Ayrıca UC Berkeley, Yaghi ve Zhou'nun mucitler olarak adlandırıldığı COF-999 için patent başvurusunda bulundu.
Lackner, bilim adamlarının atmosferden temizlemek isteyeceği yüz milyarlarca ton karbondioksitte gerçek bir etki yaratmadan önce tüm doğrudan hava yakalama sürecinin “şimdi olduğundan 10 kat daha ucuz” olması gerektiğini söyledi.
CO toplamada daha verimli bir malzeme2 Yardımcı olabilir, ancak Lackner, karbonun yeraltına enjekte edilebilmesi için sıcaklıklar yükseltildiğinde kaybedilen ısı gibi sorunlar hakkında endişelenerek daha fazla zaman harcadığını söyledi.
“Bunu besleyen binlerce şey var” dedi.
Bülten
Daha sürdürülebilir bir Kaliforniya'ya doğru
İklim değişikliği, enerji ve çevreyi konu alan haber bültenimiz Kaynama Noktasını edinin ve sohbetin ve çözümün bir parçası olun.
E-posta adresini girin
Beni Kaydol
Zaman zaman Los Angeles Times'tan tanıtım içeriği alabilirsiniz.