תאים אלקטרוכימיים יוכלו לספוג פחמן מן האטמוספרה ולנצל אותו להפקת חשמל
מאת אנני סניד, הכתבה מתפרסמת באישור סיינטיפיק אמריקן ישראל ורשת אורט ישראל 08.01.2017
כדי לעצור את התחממות כדור הארץ אין די בצמצום פליטת גזי חממה. עלינו גם לסלק חלק מן הפחמן הדו־חמצני שכבר מצוי באטמוספירה. החדשות הטובות הן שיש הרבה דרכים לעשות זאת. החדשות הרעות הן ששיטות אלה דורשות בדרך כלל כמויות אדירות של אנרגיה.
טכנולוגיה אידאלית לסילוק הפחמן מן האטמוספרה תהיה כזו שמחוללת חשמל במקום לצרוך אנרגיה. במחקר שפורסם ביולי 2016 במאמר בכתב העת Science Advances תיארו וָּגְ'דִי א-סָאדָאת ולינדן אָרצֶ'ר, שניהם חוקרים מאוניברסיטת קורנל, מבנה של תא אלקטרוכימי הלוכד פחמן דו־חמצני.
הקוטב החיובי (האנודה) של הסוללה עשוי מאלומיניום מתכתי, חומר זול, נפוץ וקל לעיבוד. הקוטב השלילי (הקתודה) עשוי מפחמן נקבובי שדרכו הזרימו החוקרים תערובת של חמצן ופחמן דו־חמצני גזיים. האלומיניום, החמצן והפחמן הדו־חמצני מגיבים זה עם זה בתוך הסוללה, תגובה שתוצריה הם חשמל ואלומיניום אוקסלאט. סאדאת וארצ'ר אומרים שבמשך תקופת פעילותה של הסוללה שבנו, שהמתח שלה הוא 1.4 וולט, הגיב קילוגרם אחד של פחמן דו־חמצני על כל קילוגרם של אלומיניום.
בנוסף, לתוצר הלוואי הכימי המתקבל בסוללה, אלומיניום אוקסלאט, המכיל את הפחמן שנספג, יש גם ערך כלכלי. היקף הביקוש העולמי לאוקסלאטים, המשמשים כחומרי ניקוי והלבנה, מגיע ל-230,000 טונות בשנה, וכל טונה שמקורה בתוצרי לוואי של סוללות היא טונה שלא צריך לייצר במפעל הפולט פחמן לאטמוספירה. אם כוללים בחישוב את החיסכון הכולל בפחמן, [כולל זה הנפלט בהפקת האלומיניום – העורכים] הסוללות לוכדות 3.52 קילוגרמים של פחמן דו־חמצני על כל קילוגרם של אלומיניום המשמש לייצורן. "כשמביאים בחשבון את מאזן הפחמן הדו־חמצני, מתברר שהסוללות האלה משיגות תוצאות טובות," מסביר ארצ'ר.
ארצ'ר אומר שהסוללה שתכננו עדיין רחוקה מלהשתלב בטכנולוגיה שימושית. תחילה עליהם להראות שהטכנולוגיה כדאית מבחינה כלכלית ואפשר ליישם אותה בקנה מידה גדול. אם יצליחו לעשות זאת, ארצ'ר רואה לנגד עיניו סוללות שביום מן הימים יותקנו בתחנות כוח ובמַפְלְטֵי מכוניות: "כך במקום לשחרר לסביבה את הפחמן הדו־חמצני אנו משתמשים בו," הוא אומר.