Kiedy wytwarzają one energię, w całym procesie zużywają dwutlenek węgla, a przy okazji dostarczają tlenu. Pierwszy jest niemile widziany, podczas gdy drugi – wręcz przeciwnie. A skoro żyjemy w czasach, w których ten gaz cieplarniany daje się wszystkim we znaki i napędza zmiany klimatu, to inżynierowie szukają sposobów na jego usuwanie z atmosfery.
Czytaj też: Amerykanie odpalili litową bombę. Będą pozyskiwali go w ogromnych ilościach
Bądź niedopuszczanie do sytuacji, w której się w niej znajdzie. Za potencjalnie rewolucyjnym pomysłem z tego zakresu stoją przedstawiciele Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. To właśnie wspomniane kowalencyjne struktury organiczne, jak wyjaśniają na łamach Nature, mogłyby po części zastąpić drzewa w zakresie redukcji stężeń CO2 w atmosferze. Szacuje się, iż zaledwie 200 gramów tytułowej substancji może stanowić zamiennik jednego drzewa.
W kontekście tego typu materiałów zdecydowanie częściej mówi się o strukturach metaloorganicznych. Ich nowsze odpowiedniki, na których działali inżynierowie ze Stanów Zjednoczonych, są wyraźnie bardziej stabilne. Ma to miejsce ze względu na obecność wiązań podwójnych na linii węgiel-węgiel oraz węgiel-azot. Poza tym taki materiał zawiera aminy wiążące się z cząsteczkami dwutlenku węgla.
Materiał COF-999, zaliczany do kowalencyjnych struktur organicznych, może posłużyć do wydajnego usuwania dwutlenku węgla z atmosfery
W ostatecznym rozrachunku substancja znana jako COF-999 może świetnie sprawdzać się wszędzie tam, gdzie trzeba wychwytywać szkodliwy dla środowiska związek. Ten, obok metanu, stanowi głównego sprawcę klimatycznego zamieszania. Co gorsza, obecne stężenia CO2 w atmosferze są rekordowo wysokie i wcale nie spadają. To z kolei prowadzi do realnych obaw o realizację najczarniejszych scenariuszy dotyczących przyszłości Ziemi.
Członkowie zespołu badawczego umieścili sproszkowany COF-999 w rurce. Następnie przepuścili przez nią powietrze zawierające dwutlenek węgla. Jaki był efekt? Mieszanka wychodząca z rurki była pozbawiona CO2. Pokazało to, że tytułowa substancja naprawdę może nieźle namieszać w walce o klimatyczną przyszłość naszej planety. Sami zainteresowani dodają, iż 200 gramów takiego proszku – ilość mieszcząca się w małym kubku do herbaty – może usuwać 20 kilogramów węgla rocznie.
Czytaj też: Woda ma wciąż przed nami wiele tajemnic. Naukowcy właśnie znaleźli sposób na ich rozwiązanie
To wydajność na poziomie przeciętnego drzewa. Co istotne, w czasie testów do rurki wprowadzono powietrze zawierające ilość dwutlenku węgla w podobnym stężeniu, jak ma to miejsce w przypadku mieszanki, którą oddychamy na co dzień. Temperatura wyniosła 25 stopni, natomiast wilgotność – 50 procent. Już po osiemnastu minutach COF-999 wykazał połowę swojej potencjalnej wydajności, podczas gdy pełną osiągnął po dwóch godzinach.
Po podgrzaniu materiału do 60 stopni Celsjusza wypuszcza on przechwycony gaz cieplarniany, dzięki czemu może zostać wykorzystany ponownie. Autorzy badań dodają, iż będą próbowali przyspieszyć proces pochłaniania dwutlenku węgla i niewykluczone, że w przyszłości zajmie to zaledwie chwilę. Szacowana żywotność nowego materiału powinna opiewać na około 100 cykli. Roztacza to wizję długotrwałego jego wykorzystywania w celu blokowania dwutlenku węgla przed trafieniem do atmosfery. Takie podejście jest zdecydowanie łatwiejsze i tańsze od usuwania go z niej po tym, jak do niej trafi.