Mbinu mpya ya kukamata kaboni imebuniwa ili kunasa kaboni dioksidi kutoka kwa uzalishaji wa mafuta ya kisukuku
Uzalishaji wa hewa chafu ni mchangiaji mkubwa zaidi katika mabadiliko ya hali ya hewa. Uzalishaji wa gesi chafuzi muhimu ni matokeo ya ukuaji mkubwa wa viwanda na shughuli za binadamu. Uzalishaji mwingi wa chafu hizi ni za kaboni dioksidi (CO2) kutokana na uchomaji wa nishati ya kisukuku. Mkusanyiko wa jumla wa CO2 katika angahewa umeongezeka kwa zaidi ya asilimia 40 tangu enzi ya ukuaji wa viwanda kuanza. Ongezeko hili thabiti la uzalishaji wa hewa chafu linaongeza joto sayari katika kile kinachoitwa 'ongezeko la joto duniani' kama uigaji wa kompyuta umeonyesha kuwa uzalishaji wa gesi chafu unawajibika kwa ongezeko la wastani wa joto la uso wa dunia baada ya muda kuonyesha 'mabadiliko ya hali ya hewa' kutokana na mabadiliko ya mifumo ya mvua, ukali wa dhoruba, viwango vya bahari n.k. Hivyo, kuendeleza njia zinazofaa za 'kunasa au kunasa. 'kaboni dioksidi kutoka kwa uzalishaji ni kipengele muhimu cha kukabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa. Carbon teknolojia ya kukamata imekuwepo kwa miongo kadhaa lakini hivi karibuni imepata umakini zaidi kwa sababu ya maswala ya mazingira.
Mbinu mpya ya kukamata kaboni
Utaratibu wa kawaida wa carbon kukamata kunahusisha kunasa na kutenganisha CO2 kutoka kwa mchanganyiko wa gesi, kisha kuisafirisha hadi kwenye hifadhi na kuihifadhi kwa mbali na angahewa kwa kawaida chini ya ardhi. Utaratibu huu ni wa nguvu sana, unahusisha masuala kadhaa ya kiufundi, hatari na mapungufu, kwa mfano, uwezekano mkubwa wa kuvuja kwenye tovuti ya kuhifadhi. Utafiti mpya uliochapishwa katika Chem inaelezea njia mbadala inayoahidi ya kunasa kaboni. Wanasayansi katika Idara ya Nishati Marekani wamebuni mbinu ya kipekee ya kuondoa CO2 kutoka kwa mitambo ya kuzalisha nishati ya makaa ya mawe na mchakato huu unahitaji nishati kidogo kwa asilimia 24 ikilinganishwa na vigezo ambavyo vinatumika kwa sasa katika sekta hii.
Watafiti walifanya kazi kwa asili kikaboni misombo inayoitwa bis-iminoguanidines (BIGs) ambayo ina uwezo wa kushikamana na anions zenye chaji hasi kama inavyoonekana katika tafiti za awali. Walifikiri kwamba mali hii ya BIGs inapaswa kutumika kwa anions bikaboneti. Kwa hivyo BIGs zinaweza kutenda kama sorbent (dutu inayokusanya molekuli zingine) na kubadilisha CO2 kuwa chokaa kigumu (calcium carbonate). Chokaa cha soda ni mchanganyiko wa kalsiamu na hidroksidi za sodiamu zinazotumiwa na wapiga mbizi wa scuba, nyambizi na mazingira mengine ya kupumua yaliyofungwa ili kuchuja hewa iliyotolewa na kuzuia mkusanyiko wowote hatari wa CO2. Kisha hewa inaweza kusindika tena mara kadhaa. Kwa mfano, kupumua kwa wapiga mbizi wa scuba huwawezesha kukaa chini ya maji kwa muda mrefu jambo ambalo haliwezekani.
Njia ya kipekee ambayo inahitaji nishati kidogo
Kulingana na ufahamu huu walitengeneza mzunguko wa kutenganisha CO2 ambao ulitumia suluhisho la BIG lenye maji. Katika njia hii mahususi ya kunasa kaboni walipitisha gesi ya flue kupitia myeyusho ambao ulisababisha molekuli za CO2 kujifunga kwa BIG sorbent na ufungaji huu ungeangazia kuwa aina thabiti ya kikaboni chokaa. Wakati haya mango yalipokanzwa hadi nyuzi joto 120, CO2 iliyofungwa ingetolewa ambayo ingeweza kuhifadhiwa. Kwa kuwa mchakato huu hutokea kwa viwango vya chini vya joto ikilinganishwa na mbinu zilizopo za kunasa kaboni, nishati inayohitajika kwa mchakato huo hupunguzwa. Na, sorbent thabiti inaweza kufutwa tena ndani maji na kuchakatwa ili kutumika tena.
Teknolojia za sasa za kunasa kaboni zina matatizo mengi kama vile tatizo la uhifadhi, gharama ya juu ya nishati n.k. Suala la msingi ni matumizi ya viyoyozi vya maji ambavyo huyeyuka au kuoza baada ya muda na pia huhitaji angalau asilimia 60 ya jumla ya nishati kwa ajili ya kuvipasha joto ambalo ni la juu sana. juu. Kioevu kigumu katika utafiti wa sasa kilishinda kikomo cha nishati kwa sababu CO2 inanaswa kutoka kwa chumvi iliyoangaziwa ya bicarbonate ambayo ilihitaji karibu asilimia 24 ya nishati kidogo. Pia hakukuwa na upotezaji wa sorbent hata baada ya mizunguko 10 mfululizo. Hitaji hili la chini la nishati linaweza kupunguza gharama za kunasa kaboni na tunapozingatia mabilioni ya tani za CO2, njia hii inaweza kuwa na athari kubwa kwa kufanya uzalishaji wa chafu kuwa mbaya kwa kukamata vya kutosha.
Kizuizi kimoja cha utafiti huu ni uwezo wa chini wa CO2 na kiwango cha kunyonya ambacho kinatokana na umumunyifu mdogo wa BIG sorbent katika maji. Watafiti wanatafuta kuchanganya vimumunyisho vya kitamaduni kama vile asidi ya amino kwa sorbents hizi KUBWA ili kushughulikia kikomo hiki. Jaribio la sasa limefanywa kwa kiwango kidogo ambapo asilimia 99 ya CO2 iliondolewa kutoka kwa gesi za kutolea nje. Mchakato unahitaji kuboreshwa zaidi ili uweze kuongezwa ili kunasa angalau tani ya CO2 kila siku na kutoka kwa aina tofauti za uzalishaji. Mbinu lazima iwe thabiti katika kushughulikia uchafuzi katika utoaji wa hewa chafu. Lengo kuu la teknolojia ya kukamata kaboni litakuwa kunasa CO2 moja kwa moja kutoka angani kwa kutumia njia ya bei nafuu na isiyofaa.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
Williams N et al. 2019. Nasa CO2 kupitia Dimers za Bicarbonate za Hidrojeni za Fuwele. Chem.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
