طرحی تجربی برای تولید مواد مفید و کاربردی از گاز کربن دی اکسید موجود در جو زمین

محققان اروپایی در حال بررسی رویکردهای جدیدی برای کاهش غلظت دی اکسید کربن موجود در اتمسفر، با نگاه جدیدی به بهره‌برداری از آنها هستند.

اگر طرح جدید پژوهشگران آلمانی موفق شوند، تکنولوژی تجربی‌ آنها به مقابله با تغییرات آب‌و‌هوایی کمک کرده و منبع پایدارتری از مواد اولیه را برای شاخه‌های صنعتی خاص فراهم خواهد کرد.

هدف دانشمندان، تولید مواد شیمیایی مفید از دی‌اکسید کربن موجود در آب یا دیگر حلال‌های غیر‌آلاینده، با کمک نور خورشید است. مواد حاصل می‌تواند به‌عنوان سوخت یا همچنین برای به دست آوردن سایر ترکیبات صنعتی مانند متانول، اسید فرمیک و متان به‌منظور کاهش وابستگی به نفت یا گاز طبیعی استفاده شود.

آنکه کروگر از موسسه‌ی شیمی آلی دانشگاه جولیوس-ماکسیملیانس در وزارنبورگ آلمان می‌گوید:

این روند کمک می‌کند که ما از منابع فسیلی کمتری استفاده کرده و دی‌اکسید کربن را بازیافت و این چرخه را به‌خوبی تکمیل کنیم. الماس مصنوعی، کلید فرایند است. هنگامی که الکترون‌های موجود در الماس مصنوعی در طی واکنش شیمیایی تحریک می‌شوند، سطح بالای انرژی سبب تبدیل CO2 به مواد شیمیایی مفید می‌شود.
این راه حل را می‌توان به عنوان یک جایگزین انسانی برای فتوسنتز گیاهان در نظر گرفت؛ روندی که در آن دی‌اکسید کربن را دوباره به چرخه‌ی بیوشیمیایی بازمی‌گرداند. تنها سیستم فتوکاتالیتی در این دو روند متفاوت است.

مواد مورد نیاز در آزمایش عبارتند از واسط حلال، الماس مصنوعی، ماده‌ی فعال و دی‌اکسید کربن است. نور برای تحریک الکترون‌های الماس مورد استفاده قرار می‌گیرد و باعث انجام واکنش با دی‌اکسید کربن می‌شود. گروگر می‌گوید:

ما از مواد خطرناک برای این فرایند استفاده نمی‌کنیم؛ بلکه از آب یا مایعات یونی به‌عنوان حلال استفاده می‌کنیم و مواد هم الماس هم ذاتا سمی نیستند. دی‌اکسید کربن، یک آلاینده‌ی گسترده است؛ بنابراین حذف آن از هوا به‌جای آنکه مشکل‌ساز تلقی شود، فرایند مفید قلمداد می‌شود.
وی می‌افزاید:

اگر این فناوری در یک مقیاس بزرگ استفاده شود، اثرات گازهای گلخانه‌ای نیز می‌تواند کاهش یابد. ما در حال حاضر در مقیاس آزمایشگاهی این طرح هستیم، بنابراین مصرف دی‌اکسید کربن آن بسیار کم است؛ اما هدف این است که از دی‌اکسید کربن تا اندازه‌ای که ممکن است برای حصول موارد مفید استفاده کنیم.
او تأکید کرد که گروه علمی، گازهای سمی دیگری را به اتمسفر وارد نمی‌کنند. پیش‌بینی می‌شود که تا پایان این پروژه در اواسط سال ۲۰۱۹، دستگاه آزمایشگاهی تولیدکننده‌ی بلوک‌های ساختمانی C1 آماده خواهد شد؛ بلوک‌هایی که مواد اولیه آنها از CO2 بوده است. آنها با این کار نشان خواهند داد که کل روند به‌درستی اجرا می‌شود و آنگاه می‌توانند به جمع‌آوری داده‌های مربوط به پایداری طرح بپردازند. در ادامه، شرکت‌های بزرگ می‌توانند وارد کار شده و یک تولیدکننده‌ی پیشرفته‌تر در مقیاس صنعتی را ارائه دهند.