לכידת פחמן דו חמצני

לכידת פחמן דו חמצני   \  אהוד קלפון

חוקרים אמריקאים גילו חומר חדש המסוגל ללכוד ולספוג פחמן דו חמצני CO2, שהוא גז החממה העיקרי, הגורם להתחממות כדור הארץ.
הם פרסמו את מחקרם בכתב העת Journal of the American Chemical Society  בתאריך 2012. 1. 4  , כשמטרתם היא ללכוד את הגז בצינורות הפליטה של מכוניות, במפעלים וגם באטמוספרה, בתהליך חדש לא מוכר. החוקרים טוענים שהשליטה בפליטת CO2 היוותה אתגר גדול ברחבי העולם מזה שנים רבות, ונעשו מחקרים רבים כדי לפתור בעיה זו, עם הצלחה מעטה.

היום משתמשים בחומר מוצק, המבוסס על פוליאתילנימין- Polyethylenimine שהוא חומר פולימרי לא יקר. על פי ניסוייהם, הוכח שהחומר החדש מצליח ללכוד ולספוג כמות  CO2, גדולה בהרבה מהחומרים הקיימים, ולאחר אגירתו, יכולים להשתמש בו ליצירת חומרים אחרים. אפשר גם למחזר את החומר הפולימרי האוגר את הגז, ולהשתמש בו פעמים רבות מבלי שיאבד את יעילותו באיסוף פחמן דו חמצני. החוקרים ממליצים להשתמש בו במכוניות ובבתים מחוממים על ידי דלקים, המהווים כמחצית ממקורות פליטת CO2 בארה"ב. פולימרים מלאכותיים הם סוגי חומרים פלסטיים, המשמשים בתעשיות רבות, ופולימרים טבעיים נמצאים בחומצות גרעין, בחלבונים, בתאית, ובעמילן.  

בשנות התשעים של המאה העשרים, התקבלה החלטה בינלאומית המחייבת את הארצות המתועשות להפחית את פליטת גזי החממה ב 5% עד סוף שנת 2012 בהשוואה למה שהיה בשנת 1990. בהחלטה זו, מעודדים גם נטיעת עצים ואי עקירת אחרים, כדי לאפשר הטמעה גדולה יותר של פחמן דו חמצני. היום כורתים עצי יער בצורה נרחבת, בעיקר ביערות הגשם הטרופיים, והצמחייה הנוכחית בעולם אינה מספיקה כדי לקלוט את עודף CO2 המצטבר באטמוספרה, ולהטמיעו בתהליך הפוטוסינתזה.  

האוויר היום מורכב מ 78% חנקן, 21% חמצן, 0.9% ארגון, 0.038% פחמן דו חמצני ואחרים, אך כמות CO2 באוויר הנוכחי היא פי 1.5 יותר מזו שהייתה לפני 200 שנה.
גזי החממה ביחד עם אדי המים באוויר, מונעים מהחום המצטבר על פני האדמה לברוח אל החלל, ועל ידי כך גוברת התחממות כדור הארץ. גזים אלה נפלטים מתחנות כוח, ממפעלים, מכלי רכב, מבעלי חיים הפולטים גז מיתן מהמעיים, מביצות קפואות שהפשירו בצפון כדור הארץ ועוד.
המחקרים המתמקדים בסילוק CO2 מהאטמוספרה אומנם מעודדים, אך אין לתלות בהם תקוות לפתרונות מהירים וישימים לעתיד הקרוב. לכן הארצות המזהמות את האוויר, חייבות להפחית מיד את פליטת גזי החממה, בעיקר פחמן דו חמצני (CO2) ומיתן (CH4), כי התיקונים קשים מהקלקולים.
בכוכב נוגה למשל, אפקט החממה העצום גורם לעליית הטמפרטורה עד 460 מ"צ מעל האפס, והוא חם יותר מכוכב חמה (מרקורי) הנמצא קרוב יותר לשמש. אך לקיום חיים על פני כדור הארץ, נחוצים גזי חממה טבעיים (בלי תוספות), כי בלעדיהם הטמפרטורה הממוצעת הייתה עלולה להיות 33 מ"צ מתחת לאפס, במקום ממוצע עולמי של 15 מ"צ מעל לאפס היום.  

פחמן דו חמצני הנלכד ונאגר, יכול גם לשמש להכנת קרח יבש לקירור, למשטחי החלקה על הקרח,  למשקאות תוססים, לכיבוי שריפות ועוד. הקרח היבש הופך ישר לגז (סובלימציה - המראה) מבלי להפוך קודם לנוזל. הוא אינו מצוי בטבע בכדור הארץ, אך הוא נמצא בשני הקטבים של כוכב הלכת מארס. אחת מהתכונות של פחמן דו חמצני שהוא צפוף וכבד מהאוויר, לכן הוא שוקע למטה למקומות נמוכים, סגורים ולא מאווררים. הוא נמצא במצב מומס במי הימים והאוקיינוסים, בריכוז של פי 50 יותר מריכוזו באוויר, וקליטתו מהאוויר עולה עם ירידת הטמפרטורה של המים.

               

Comments