מדענים מנסים מזה שנים רבות למצוא חומרים שיוכלו ללכוד פחמן באופן יעיל. מחקר חדש מדגים כיצד שינויים כימיים משפיעים על היכולת של כדורי באקי לאצור גזי חממה.
[תרגום מאת ד”ר נחמני משה]
מדענים מנסים מזה שנים רבות למצוא חומרים שיוכלו ללכוד פחמן באופן יעיל. מחקר חדש מדגים כיצד שינויים כימיים משפיעים על היכולת של כדורי באקי לאצור גזי חממה.
מדענים ממעבדתו של הכימאיAndrew Barron מאוניברסיטת רייס גילו בשנה הקודמת כי מולקולות מסוג פחמן-60 (כדורי באקי שהתגלו באותה אוניברסיטה בשנות השמונים) מסוגלות לאצור פחמן דו-חמצני כאשר משלבים אותן יחד עם פולימר ששמו פוליאתילן אימין (וויקיפדיה, PEI). ממצאי המחקר פורסמו זה מכבר בכתב-העת המדעיEnergy and Fuels. השילוב עתיר קבוצות האמין של כדורי הבאקי (C60) והפולימר PEI הציג את יכולתו, במסגרת מחקר קודם, ללכוד פליטות של פחמן דו-חמצני שהוא גז חממה ממקורות שונים כגון ארובות של מפעלי תעשייה וקידוחי גז טבעי.
במהלך המחקר החדש שפורסם ביולי 2015 החוקרים מצאו כי חימום החומרים בסביבה נטולת חמצן (פירוליזה) גרם לשינויים בהרכב הכימי, שינויים שהגבירו את יכולתם ללכוד פחמן דו-חמצני. “אחד מהדברים שרצינו לדעת היה באיזו נקודה בדיוק החומרים מסוגלים ללכוד את הכמות המרבית תוך שהטמפרטורה היא הנמוכה ביותר האפשרית,” אמר החוקר הראשי. החוקרים ביצעו את תהליך הפירוליזה בטווח טמפרטורות של 1000-100 מעלות צלזיוס ובדקו את הכמות שנלכדה בחומרים. הם מצאו כי הנקודה המיטבית היא 200 מעלות צלזיוס. החומר שעבר פירוליזה בטמפרטורות נמוכות הפך לדביק וצמיגי ונכשל בלכידת פחמן דו-חמצני ממקורות הנמצאים בטמפרטורה גבוהה. החוקרים מצאו ממצא הפוך לזה כאשר החומר שעבר פירוליזה היה השילוב של PEI-C60. החומר השברירי שהפך כעת לנקבובי, נמצא כיעיל יותר בסביבות של טמפרטורה נמוכה בלכידת מולקולות של פחמן דו-חמצני. החוקרים מצאו כי בטמפרטורה של 200 מעלות צלזיוס הטיפול בחום מפרק את הקשרים הכימיים שבפולימר בין פחמן לחנקן, מה שמוביל להפחתה ניכרת ביכולתו ללכוד פחמן דו-חמצני.
החוקרים מצאו כי בשיאו, השילוב הלא מטופל של PEI-C60 סופג פחמן דו-חמצני בכמות שהיא יותר מעשירית ממשקלו בטמפרטורות גבוהות (0.13 גרמים לכל גרם של חומר בטמפרטורה של 90 מעלות צלזיוס). השילוב המטופל של PEI-C60 (שעבר פירוליזה) ספג פחמן דו-חמצני בכמות דומה בטמפרטורות נמוכות (0.12 גרמים לכל גרם של חומר בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס). החוקרים, המתמקדים בהשגת תועלות אפשריות לשימור הסביבה, ממשיכים לשפר ולייעל את התהליך שלהם.
