ابتكر باحثون من جامعة كاليفورنيا في بيركلي مادة مسحوقية جديدة تُعرف باسم COF-999، والتي تمتاز بكفاءتها العالية في امتصاص ثاني أكسيد الكربون، إذ يمكن لـ200 غرام من هذه المادة، التي تمثل الأطر العضوية التساهمية (Covalent Organic Frameworks)، أن تمتص 44 رطلاً (20 كغ) من ثاني أكسيد الكربون، وهو ما يعادل ما تمتصه شجرة واحدة خلال عام.
تم استخدام هذه المادة في مصانع التقاط الهواء المباشر (DAC)، وهي منشآت تهدف إلى تقليل تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، مما يسهم في مواجهة التغير المناخي.
كيف تعمل مصانع DAC؟
تقوم مصانع DAC بسحب الهواء من البيئة باستخدام مراوح أو أنظمة خاصة، ثم يتم تمرير هذا الهواء عبر مواد كيميائية أو فلاتر تمتص ثاني أكسيد الكربون، بعد امتصاص الغاز، يتم معالجة المواد لتحريره، حيث يمكن تخزينه أو استخدامه في تطبيقات متعددة.
كيف تعمل مادة COF-999؟
تتميز COF-999 بوجود مسام خاصة تسمح لها بالالتصاق بجزيئات ثاني أكسيد الكربون، عند مرور الهواء من خلالها، تلتقط المادة الغاز بكفاءة دون الحاجة لتسخينها، مما يجعلها أكثر فعالية من الطرق السابقة، حيث يمكنها العمل في درجة حرارة الغرفة، كما يمكن إعادة استخدامها لأكثر من 100 دورة، وتلتقط ثاني أكسيد الكربون أسرع بعشر مرات مقارنةً بالمواد الأخرى، بعد عملية الامتصاص، يمكن تسخينها لعزل الغاز، الذي يمكن تخزينه تحت الأرض أو استخدامه في إنتاج مواد مثل الخرسانة والبلاستيك.
هل يمكن تنظيف الهواء؟
توجد بالفعل محطات DAC في جميع أنحاء العالم، لكنها مكلفة وتستهلك الكثير من الطاقة، حاليًا تتراوح تكلفة إزالة طن واحد من ثاني أكسيد الكربون من الهواء بين 600 إلى 1000 دولار، وفقًا للمنتدى الاقتصادي العالمي، يتعين تخفيض هذه التكلفة إلى أقل من 200 دولار لتحقيق اعتماد واسع لهذه التكنولوجيا.
بالنسبة لمادة COF-999، تحتاج إلى مزيد من الاختبارات والتحسينات قبل أن تصبح شائعة، وفقًا لعالم الكيمياء عمر ياغي، مخترع COFs، قد يستغرق ذلك حوالي عامين. يمكن تحسين المادة لالتقاط كميات أكبر من ثاني أكسيد الكربون وتحمل مزيد من دورات الامتصاص قبل أن تتعرض للتدهور، ياغي أيضًا غير متأكد من تكلفة إنتاج COF-999 حاليًا، مما يجعل من الصعب تقدير تأثيرها على خفض التكاليف، لكنه أشار إلى أنها لا تتطلب مواد باهظة الثمن للتصنيع.
