KaramelaYedi
New member
Doğrudan havadan depolama harika geliyor, ancak enerji harcamaları nedeniyle şimdiye kadar başarısız oldu. Bu nedenle araştırmacılar pasif yöntemler arıyorlar. Yeni filtre malzemeleri gündüz ve gece ritim benzeri yapay ağaçlarda karbondioksit “nefes” olabilir.
Yalnızca hava neminin ve özel malzemelerin değişimi havadan çekilebilir. Teknoloji açısından, Co₂ kuru koşullar altında bir yüzeye bağlıdır. Nemli hava içinde çözülür ve toplanabilir. Bunun için özel sentetik reçineler kullanılmıştır. Evanston'daki Northwestern Üniversitesi'nden Benjamin Shindel ve John Hegarty liderliğindeki ekip – Illinois, Illinois – bunları daha ucuz ve daha kolay malzemelerle değiştirebildi.
Dünyanın her yerindeki çeşitli çabalara rağmen, ortak emisyonları azaltma ve küresel ısınmayı kaldırma, CO₂'yu havadan kaldıran daha fazla teknoloji gereklidir. Çünkü bazı bölgelerde, örneğin çimento üretimi, hava trafiği veya tarımda, eş emisyonlar olmadan geçmek pek mümkün olmayacaktır. Artık CO₂'yu havadan çıkarmak için çeşitli teknolojiler var – doğrudan hava yakalama, DAC – ancak çoğu pahalı veya enerji yoğun veya her ikisidir.
Dünya iklimine göre, yıllık 2050 yılına kadar havadan filtrelenmesi gerekecekti. Ancak, bunun hala ton başına yaklaşık 1.000 $ 'a mal oluyor. Genellikle ton başına maliyetlerin gelecekte 100 ila 300 $ 'a düşmesi umulmaktadır. Bununla birlikte, ETH Zürih ile ilgili son çalışmalar 230 ila 540 $ 'dır.
Enerji yoğun ve dolayısıyla maliyet yoğun adım, DAC yöntemlerindeki filtre malzemelerinden kesilecektir. Hava nemini çekmek ve tost co₂ çekmek için kullanmak, ise daha ucuz bir alternatif olabilir. Bir ay içinde ABD bütçesinden tükettiğinden daha fazla enerji tasarruf sağlanabilir.
Bunun için gereken nem, doğal nem gradyanları kullanılarak enerji tüketimi olmadan bile elde edilebilir. Örneğin, iç ve dış alanlar arasında veya gece gündüz arasında farklı nem, ekip “Çevre Bilimi ve Teknolojisi” uzman dergisinde yazıyor. Bununla birlikte, “nem salıncak karbon yakalama” yöntemi, test aşamasında ve kullanılabilecek malzeme aralığında hala büyük ölçüde araştırılmamıştır.
Araştırmacılara göre, şimdiye kadar kullanılan malzemeler nedeniyle teknolojinin büyük ölçekli bir uygulaması başarısız oldu. Bu nedenle çalışma yazarları, prosedür için ne ölçüde uygun olduklarını hafifçe elde edilen sekiz materyali incelemiştir. Sonuç olarak, bu malzemeler altında alüminyum oksit ve aktif karbon en hızlı reaksiyon hızını gösterirken, demir oksit ve nanoyapılı grafit en fazla CO₂'yu ayırabildi.
Deneyler için, hava sıcaklığında değişiklik yapmadan hava nemini ayarlamak gerekiyordu. Ekip, bir pompa kullanılarak bir prova odasından havanın yönlendirildiği bir cihaz inşa etti. Pompa ve prova odası arasında, sıcaklığı ayarlanabilen 20 mililitre su içeren küçük bir havuz vardı. Üç santigarda prova odasında yüzde 20 nem vardı ve 20 derece, hava sıcaklığını değiştirmeden yüzde 65 nem vardı.
Numune odasının arkasında, bir kızılötesi gaz analizörü, nemli koşullar altında malzeme yüzeyinden çözünen co₂ miktarını ölçtü. Deneylerde, araştırmacılar iki saat boyunca düşük bir nem ve iki saat boyunca yüksek bir nem belirlediler.
Hala ilk aşamada ayrım
Deneyleri sırasında araştırmacılar, küçük gözeneklerin büyüklüğünün malzemelerde önemli bir rol oynadığını keşfettiler. Gözenekler, CO₂'nun yerleştirilebileceği yüzeyi arttırır. Böylece co₂ verimli bir şekilde bağlanabilir ve tekrar değiştirilebilir, gözenekler 5 ila 15 nanometre (milyonlarca milimetre) arasında olmalıdır. Bu, kullanılan malzemeden bağımsız olarak geçerlidir.
Ayırıcı oranları hala düşüktür. En umut verici malzeme olan demir oksit, bir yılda kilogram malzeme başına 100 kilogramın biraz altında gelir. CO₂ ayrımı hala bir araştırma alanı olarak ilk aşamada. İncelenen malzemeler henüz şu ana kadar kullanılan sentetik reçineler kadar güçlü değildir. Ancak araştırma ekibi, işlevi hala iyileştirilebilen, incelenen maddelerde büyük bir potansiyel görüyor.
Küresel emisyon azaltma hedeflerine ulaşmak için pratik bir yöntem haline gelene kadar teknoloji giderek daha ucuz ve verimli hale geliyor. “Bu malzemelerin pilot çalışmalarda büyük ölçekte test edildiğini görmek istiyoruz” diye ekliyor.
Stefan Parsch, DPA/LPI
Yalnızca hava neminin ve özel malzemelerin değişimi havadan çekilebilir. Teknoloji açısından, Co₂ kuru koşullar altında bir yüzeye bağlıdır. Nemli hava içinde çözülür ve toplanabilir. Bunun için özel sentetik reçineler kullanılmıştır. Evanston'daki Northwestern Üniversitesi'nden Benjamin Shindel ve John Hegarty liderliğindeki ekip – Illinois, Illinois – bunları daha ucuz ve daha kolay malzemelerle değiştirebildi.
Dünyanın her yerindeki çeşitli çabalara rağmen, ortak emisyonları azaltma ve küresel ısınmayı kaldırma, CO₂'yu havadan kaldıran daha fazla teknoloji gereklidir. Çünkü bazı bölgelerde, örneğin çimento üretimi, hava trafiği veya tarımda, eş emisyonlar olmadan geçmek pek mümkün olmayacaktır. Artık CO₂'yu havadan çıkarmak için çeşitli teknolojiler var – doğrudan hava yakalama, DAC – ancak çoğu pahalı veya enerji yoğun veya her ikisidir.
Dünya iklimine göre, yıllık 2050 yılına kadar havadan filtrelenmesi gerekecekti. Ancak, bunun hala ton başına yaklaşık 1.000 $ 'a mal oluyor. Genellikle ton başına maliyetlerin gelecekte 100 ila 300 $ 'a düşmesi umulmaktadır. Bununla birlikte, ETH Zürih ile ilgili son çalışmalar 230 ila 540 $ 'dır.
Enerji yoğun ve dolayısıyla maliyet yoğun adım, DAC yöntemlerindeki filtre malzemelerinden kesilecektir. Hava nemini çekmek ve tost co₂ çekmek için kullanmak, ise daha ucuz bir alternatif olabilir. Bir ay içinde ABD bütçesinden tükettiğinden daha fazla enerji tasarruf sağlanabilir.
Bunun için gereken nem, doğal nem gradyanları kullanılarak enerji tüketimi olmadan bile elde edilebilir. Örneğin, iç ve dış alanlar arasında veya gece gündüz arasında farklı nem, ekip “Çevre Bilimi ve Teknolojisi” uzman dergisinde yazıyor. Bununla birlikte, “nem salıncak karbon yakalama” yöntemi, test aşamasında ve kullanılabilecek malzeme aralığında hala büyük ölçüde araştırılmamıştır.
Araştırmacılara göre, şimdiye kadar kullanılan malzemeler nedeniyle teknolojinin büyük ölçekli bir uygulaması başarısız oldu. Bu nedenle çalışma yazarları, prosedür için ne ölçüde uygun olduklarını hafifçe elde edilen sekiz materyali incelemiştir. Sonuç olarak, bu malzemeler altında alüminyum oksit ve aktif karbon en hızlı reaksiyon hızını gösterirken, demir oksit ve nanoyapılı grafit en fazla CO₂'yu ayırabildi.
Deneyler için, hava sıcaklığında değişiklik yapmadan hava nemini ayarlamak gerekiyordu. Ekip, bir pompa kullanılarak bir prova odasından havanın yönlendirildiği bir cihaz inşa etti. Pompa ve prova odası arasında, sıcaklığı ayarlanabilen 20 mililitre su içeren küçük bir havuz vardı. Üç santigarda prova odasında yüzde 20 nem vardı ve 20 derece, hava sıcaklığını değiştirmeden yüzde 65 nem vardı.
Numune odasının arkasında, bir kızılötesi gaz analizörü, nemli koşullar altında malzeme yüzeyinden çözünen co₂ miktarını ölçtü. Deneylerde, araştırmacılar iki saat boyunca düşük bir nem ve iki saat boyunca yüksek bir nem belirlediler.
Hala ilk aşamada ayrım
Deneyleri sırasında araştırmacılar, küçük gözeneklerin büyüklüğünün malzemelerde önemli bir rol oynadığını keşfettiler. Gözenekler, CO₂'nun yerleştirilebileceği yüzeyi arttırır. Böylece co₂ verimli bir şekilde bağlanabilir ve tekrar değiştirilebilir, gözenekler 5 ila 15 nanometre (milyonlarca milimetre) arasında olmalıdır. Bu, kullanılan malzemeden bağımsız olarak geçerlidir.
Ayırıcı oranları hala düşüktür. En umut verici malzeme olan demir oksit, bir yılda kilogram malzeme başına 100 kilogramın biraz altında gelir. CO₂ ayrımı hala bir araştırma alanı olarak ilk aşamada. İncelenen malzemeler henüz şu ana kadar kullanılan sentetik reçineler kadar güçlü değildir. Ancak araştırma ekibi, işlevi hala iyileştirilebilen, incelenen maddelerde büyük bir potansiyel görüyor.
Küresel emisyon azaltma hedeflerine ulaşmak için pratik bir yöntem haline gelene kadar teknoloji giderek daha ucuz ve verimli hale geliyor. “Bu malzemelerin pilot çalışmalarda büyük ölçekte test edildiğini görmek istiyoruz” diye ekliyor.
Stefan Parsch, DPA/LPI