วิศวกรของ MIT ได้พัฒนาวิธีใหม่ในการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ กระบวนการนี้สามารถทำงานกับก๊าซได้แทบทุกความเข้มข้น ตั้งแต่การปล่อยมลพิษของโรงไฟฟ้าไปจนถึงในที่โล่ง
เขียนโดย David Chandler | ข่าว MITวิธีใหม่ในการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากกระแสอากาศอาจเป็นเครื่องมือสำคัญในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
วิธีการส่วนใหญ่ในการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
ออกจากกระแสก๊าซต้องการความเข้มข้นที่สูงกว่า เช่น วิธีที่พบในการปล่อยไอเสียจากโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล นักวิจัยกล่าวว่ามีการพัฒนารูปแบบต่างๆ สองสามรูปแบบที่สามารถทำงานกับความเข้มข้นต่ำที่พบในอากาศ แต่วิธีการใหม่นี้ใช้พลังงานน้อยกว่าและมีราคาแพงกว่าอย่างเห็นได้ชัดเทคนิคนี้ใช้อากาศผ่านกองเพลตไฟฟ้าเคมีที่มีประจุไฟฟ้า อธิบายไว้ในบทความใหม่ในวารสารEnergy and Environmental Scienceโดย MIT postdoc Sahag Voskian ผู้พัฒนางานระหว่างปริญญาเอก และ T. Alan Hatton Ralph Landau
ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมี
อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นแบตเตอรี่ขนาดใหญ่พิเศษเฉพาะที่ดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ (หรือกระแสก๊าซอื่น ๆ ) ผ่านอิเล็กโทรดขณะชาร์จ จากนั้นจะปล่อยก๊าซออกมาในขณะที่ปล่อยก๊าซออก ในการใช้งาน อุปกรณ์จะสลับไปมาระหว่างการชาร์จและการคายประจุ โดยที่อากาศบริสุทธิ์หรือก๊าซป้อนถูกพัดผ่านระบบในระหว่างรอบการชาร์จ จากนั้นคาร์บอนไดออกไซด์ที่เข้มข้นและบริสุทธิ์จะถูกเป่าออกระหว่างการคายประจุ
เมื่อชาร์จแบตเตอรี่
ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีจะเกิดขึ้นที่พื้นผิวของอิเล็กโทรดแต่ละกอง สิ่งเหล่านี้เคลือบด้วยสารประกอบที่เรียกว่าพอลิแอนทราควิโนนซึ่งประกอบด้วยท่อนาโนคาร์บอน อิเล็กโทรดมีความสัมพันธ์ตามธรรมชาติกับคาร์บอนไดออกไซด์และจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลในกระแสลมหรือก๊าซป้อนได้ง่าย แม้ว่าจะมีความเข้มข้นต่ำมากก็ตาม ปฏิกิริยาย้อนกลับจะเกิดขึ้นเมื่อแบตเตอรี่หมด—ในระหว่างที่อุปกรณ์สามารถจ่ายพลังงานบางส่วนที่จำเป็นสำหรับทั้งระบบ—และในกระบวนการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์ออกมา
ทั้งระบบทำงานที่อุณหภูมิห้องและความดันอากาศปกติ
“ข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเทคโนโลยีนี้เหนือเทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนหรือการดูดซับคาร์บอนอื่นๆ ส่วนใหญ่เป็นลักษณะไบนารีของความสัมพันธ์ของตัวดูดซับกับคาร์บอนไดออกไซด์” Voskian อธิบาย กล่าวอีกนัยหนึ่ง วัสดุอิเล็กโทรด โดยธรรมชาติแล้ว “มีความเกี่ยวข้องสูงหรือไม่มีความสัมพันธ์ใดๆ เลย” ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานะการชาร์จหรือการคายประจุของแบตเตอรี่ ปฏิกิริยาอื่นๆ ที่ใช้สำหรับการดักจับคาร์บอนจำเป็นต้องมีขั้นตอนการประมวลผลทางเคมีขั้นกลาง หรือการป้อนพลังงานที่สำคัญ เช่น ความร้อนหรือความแตกต่างของแรงดันVoskian กล่าวว่า “ความสัมพันธ์แบบไบนารีนี้ช่วยให้สามารถจับคาร์บอนไดออกไซด์จากความเข้มข้นใด ๆ รวมถึง 400 ส่วนต่อล้านและปล่อยให้ปล่อยสู่กระแสพาหะใด ๆ รวมถึง CO2 100 เปอร์เซ็นต์” Voskian กล่าว นั่นคือในขณะที่ก๊าซใดๆ ไหลผ่านปล่องของเซลล์ไฟฟ้า
เคมีแบบแบนเหล่านี้ในระหว่างขั้นตอนการปล่อย
ที่จับได้จะถูกส่งไปพร้อมกับมัน ตัวอย่างเช่น หากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ต้องการคือคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์เพื่อใช้ในการอัดลมของเครื่องดื่ม ก็จะสามารถเป่ากระแสของก๊าซบริสุทธิ์ผ่านจานได้ ก๊าซที่จับได้จะถูกปล่อยออกจากจานและรวมเข้ากับกระแสน้ำในโรงงานบรรจุขวดน้ำอัดลมบางแห่ง เชื้อเพลิงฟอสซิลถูกเผาเพื่อสร้างคาร์บอนไดออกไซด์ที่จำเป็นในการทำให้เครื่องดื่มมีฟอง ในทำนองเดียวกัน
เกษตรกรบางคนเผาก๊าซธรรมชาติ
เพื่อผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อเลี้ยงพืชในโรงเรือน ระบบใหม่นี้สามารถขจัดความจำเป็นในการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในการใช้งานเหล่านี้ และในกระบวนการนี้ จะนำก๊าซเรือนกระจกออกจากอากาศอย่างแท้จริง Voskian กล่าว อีกทางหนึ่ง กระแสคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์สามารถบีบอัดและฉีดใต้ดินเพื่อการกำจัดในระยะยาว หรือแม้แต่ทำเป็นเชื้อเพลิงผ่านชุดของกระบวนการทางเคมีและไฟฟ้าเคมี
Credit : สล็อตเว็บตรง / สล็อตแตกง่าย
