Was wäre, wenn wir die Kraft eines ganzen Baumes in weniger als 200 Gramm Staub konzentrieren könnten? Es ist keine hypothetische Frage mehr: In Berkeley wurde ein Team gegründet COF-999, ein gelbes Pulver, das die Regeln der CO2-Abscheidung neu schreibt. Es ist ein Durchbruch, der unsere Fähigkeit, die Atmosphäre zu reinigen, erheblich beschleunigen könnte.
CO2-Abscheidung in Zahlen
Ein großer Baum kann bis zu 40 Kilogramm aufnehmen Kohlendioxid pro Jahr. Jetzt haben Forscher vonUniversität von Berkeley haben etwas Außergewöhnliches geschaffen: ein Pulver, das mit 200 Gramm die gleichen Ergebnisse erzielen kann.
Die Entdeckung, in der Zeitschrift veröffentlicht Natur, kommt zu einem entscheidenden Zeitpunkt. Das Mauna-Loa-Observatorium auf Hawaii zeichnet atmosphärische CO2-Werte um 423 ppm auf, gefährlich nahe an der kritischen Schwelle von 450 ppm.
Omar Yaghi, ein Chemiker in Berkeley und leitender Autor der Studie, ist sehr klar: „Wir haben keine Alternativen. Selbst wenn wir aufhören würden, CO2 auszustoßen, müssten wir immer noch überschüssiges COXNUMX aus der Luft entfernen.“
Tolle Idee, mikroskopisches Design
Unter dem Elektronenmikroskop enthüllt dieses Pulver ein faszinierendes Geheimnis. Wie er sagt Zihui Zhou, dem Materialchemiker, der die Studie leitete, ähnelt der Staub einem Feld winziger Basketbälle mit Milliarden von Löchern.
Die Struktur wird durch unglaublich starke chemische Bindungen aufrechterhalten, dieselben, die Kohlenstoff in Diamanten verwandeln. Auf diesem Gerüst sind Gerüste befestigt Ammin, aus Ammoniak gewonnene organische chemische Verbindungen, die sowohl in biologischen Prozessen als auch in zahlreichen industriellen Anwendungen eine entscheidende Rolle spielen.
Vereinfacht ausgedrückt wurde diese mikroskopische Architektur wie folgt entworfen: Wenn Luft durch diese Strukturen strömt, passieren die meisten ihrer Komponenten ungestört. Aber Amine, die basisch sind, binden selektiv CO2, das sauer ist.
Technologie, die wirklich funktioniert
Feldtests haben überraschende Ergebnisse geliefert. Das Team füllte ein strohhalmgroßes Röhrchen mit COF-999-Pulver und setzte es 20 aufeinanderfolgende Tage lang Berkeley-Luft aus.
Es funktioniert wunderbar. Aufgrund der Stabilität und des Verhaltens des Materials gehen wir davon aus, dass es Tausende von Zyklen überstehen kann.
Die Luft dringt in das Rohr ein enthielten CO2-Konzentrationen zwischen 410 und 517 ppm. Als er auf der anderen Seite herauskam, stellten die Forscher fest Sie konnten keine Spur von Kohlendioxid feststellen.
Eine vielversprechende industrielle Zukunft
Die CO2-Abscheidung mit diesem Material hat mehrere Vorteile. Das poröse Design vergrößert die verfügbare Oberfläche und ermöglicht so das Einfangen das Kohlendioxid „mindestens zehnmal schneller“ als andere Materialien, heißt es Zhou.
Das Team verfeinerte den Prozess weiter und Yagi plant, seine Kapazität innerhalb des nächsten Jahres zu verdoppeln. Darüber hinaus setzt COF-999 CO2 frei, wenn es auf nur 60 Grad Celsius erhitzt wird, viel weniger als die 121 Grad, die bei vergleichbaren Materialien erforderlich sind.
Klaus Lackner, Direktor des Zentrum für negative COXNUMX-Emissionen von der University of Arizona, sieht vielversprechendes Potenzial: „Sie öffnen die Tür zu einer neuen Familie von Ansätzen.“
CO2-Abscheidung, der Weg in die Zukunft
Für den Einsatz im industriellen Maßstab müssen große Metallbehälter konstruiert werden, die es der Luft ermöglichen, durch den Staub zu strömen, ohne ihn zu verteilen. Yagi glaubt an eine Version von COF-999 Es könnte für direkte Lufterfassungssysteme bereit sein innerhalb von zwei Jahren.
Die Technologie muss „zehnmal billiger als jetzt“ werden, bevor sie einen echten Unterschied bei den Milliarden Tonnen CO10 machen kann, die Wissenschaftler aus der Atmosphäre entfernen möchten.
Ich denke gerne, dass diese Innovation einen wichtigen Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft darstellt. Es ist nicht die ultimative Lösung, aber es ist sicherlich ein bedeutender Fortschritt in unserem Kampf gegen den Klimawandel.
