Chimiştii din China şi Noua Zeelandă au elaborat împreună o metodă de a transforma CO2-ul din atmosferă în substanţe utile

Emisiile CO2 sunt o problemă pentru ecologie, întrucât determină mărirea concentraţiei de CO2, iar asta sporeşte efectul de seră şi în final duce la încălzire globală. Soluţia logică, exprimată rudimentar, ar fi să găsim o metodă de a extrage CO2-ul din atmosferă înapoi, stocându-l în diverse forme sau transformându-l în alte substanţe, folosind atomii de carbon şi oxigen din componenţa lui. În prezent, există tehnologii, încă la scară mică, care propun extragerea de CO2 din atmosferă şi stocarea carbonului pietrificat în adâncurile pământurilor, iar altele în adâncurile mărilor. Pe lângă asta şi combustibilii sintetici sunt produşi prin captare de CO2, doar că acolo acel CO2 revine ulterior înapoi în atmosferă în momentul combustiei. Chimiştii din China şi Noua Zeelandă au elaborat acum împreună o nouă soluţie de a capta CO2-ul din atmosferă şi de a-l transforma în alte substanţe utile.

Odată ce dioxidul de carbon conţine atomi de oxigen şi carbon, numărul substanţelor ce ar putea fi create în eventuale combinaţii cu atomi din alţi compuşi e uriaş. Şi asemenea încercări de transformări deja există, dar toate au o problemă a duratei de viaţă mici a utilajelor şi necesităţii de mari mentenanţe. De obicei, aceste utilaje funcţionează relativ normal până la 100 ore, după care sunt copleşite de depuneri de carbonaţi.

Foto: Utilaj de captare directă CO2 din atmosferă

Şi asta din cauză că CO2-ul e disipat de obicei prin proces de electroliză, eventual cu adăugare de hidrogen. Acest proces decurge de obicei în mediu alcalin, iar o parte din carbonul rezultat începe a se depune pe utilaje sub formă de carbonat, reducând eficienţa pe măsură ce sedimentările devin tot mai mari. Ei bine, anume această problemă a fost rezolvată acum de chinezi şi neozeelandezi şi deschide perspective uriaşe.

Foto: Carbon pietrificat, rezultat la una din metodele de captare a CO2-ului

Cercetătorii de la Universitatea de Ştiinţă şi Tehnlogie Huazhong (HUST) din China şi Universitatea Auckland din Noua Zeelandă au descoperit aproape accidental că dacă folosesc plăcile de plumb din bateriile vechi de automobile în rol de catalizator în reacţia de electroliză de separare a CO2-ului, depunerile de carbonaţi se reduc la un minim absolut. Ei au reuşit să creeze un asemenea utilaj şi un asemenea proces de reacţie care a rezistat 5.000 ore de funcţionare continuă fără depuneri care să afecteze performanţa reacţiei în mod notabil. Iar randamentul mediu a fost de 93%.

Foto: Dispozitiv de electroliză a CO2-ului

Descoperirea a fost făcută de ei în timp ce căutau şi soluţie de a recicla mai eficient bateriile de automobile, folosite şi în alte industrii, care sunt create pe bază de plumb şi acid. Deşi tehnologia acelor baterii e foarte veche, cunoscută de foarte mult timp, reciclarea lor necesită extrem de multă energie şi paradoxul e că acele baterii trebuie arse în medii controlate înainte ca ionii de plumb să poată fi extraşi din ele şi reutilizaţi. Descoperirea de acum a cercetătorilor chinezi şi neozeelandezi permite simplificarea procesului de reciclare a acelor baterii, întrucât plumbul nu mai trebuie să treacă prin acel proces de ardere şi are utilizare o perioadă lungă de timp în rol de electrolit, iar ulterior e mult mai uşor să treacă la etapa din care particulele lor pot trece la reutilizare directă.

Dar marele avantaj vine la captarea de CO2, bineînţeles, bateriile fiind doar un efect auxiliar. Procesul elaborat acum de aceste echipe de chimişti permite minimizarea depunerilor şi coroziunii, ceea ce înseamnă că dispozitivele pot lua scară industrială mare, în care utilajele să fie suficient de longevive, încât să extragă sute de tone de CO2 pe oră, eventual, şi milioane de tone de CO2 anual, ajungându-se la cantităţi care să conteze cu adevărat.

Acum, în experimentul acestor echipe, chimiştii au produs acid formic din CO2-ul captat, acidul formic având formula CH2O2, sau H-COOH. Această substanţă are o utilizare largă mai ales ca solvent organic în industrie, dar şi multe alte întrebuinţări. Însă partea frumoasă e că din CO2, în proporţii corecte şi cu reacţie similară cu folosire a aceloraşi metode de bază, adăugând şi hidrogenul din apă, se pot produce substanţe precum metanolul folosit parţial ca şi combustibil sintetic, etanolul, dar şi benzina sintetică, eventual, aşa cum îşi doreşte şi Porsche prin planurile sale de a deveni un mare producător de combustibil sintetici, ca să poată păstra motoarele cu ardere internă în producţie. Se mai pot produce substanţe alcaline, olefine, iar metanolul e luat în calcul ca eventual combustibil naval. Deci, aria de întrebuinţare e uriaşă, unele sectoare presupunând că CO2-ul captat în acest proces va reveni ulterior înapoi, iar altele nu. Practic, s-ar putea face şi aceeaşi creare de carbon solid dacă s-ar dori. Ideea de bază ar fi că CO2-ul din atmosferă poate fi extras mult mai uşor datorită acestei metode noi, şi poate fi dispersat la scară mare cu utilaje longevive. Iar ce compuşi se formează ulterior din acei atomi — e un orizont uriaş de posibilităţi.

Foto: Navă propulsată cu metanol