28 مه 2024 -توسط نینا رافیو، دانشگاه کالیفرنیای جنوبی-دستگاه جذب کربن فرآیند جذب کربن طبیعی اقیانوس را تقلید می کند اما با سرعت بیشتری. اعتبار: نینا رافیو/دانشگاه کالیفرنیای جنوبی
اقیانوس استعداد پنهانی دارد که در طول هزاران سال تجلی یافته است: توانایی جذب و ذخیره مقادیر زیادی دی اکسید کربن، محرک اصلی تغییرات آب و هوا. با این حال، چرخه‌های جذب کربن طبیعی اقیانوس‌ها که صدها هزار سال طول می‌کشد، نمی‌توانند همگام با انتشار کربن تولید شده توسط انسان باشند. صنعت حمل و نقل جهانی به تنهایی تقریباً 3 درصد از انتشار CO2 جهانی را تشکیل می دهد.
اکنون، یک فناوری جدید با الهام از خود اقیانوس یک راه حل بالقوه ارائه می دهد. محققان USC و Caltech، با همکاری شرکت نوپا Calcarea، دستگاهی را برای ثبت انتشار گازهای کربنی به طور مستقیم از کشتی‌های باری و سایر کشتی‌های دیزلی که از صنعت حمل و نقل جهانی پشتیبانی می‌کنند، ساخته‌اند.
ویلیام برلسون، پروفسور Paxson H. Offfield در سیستم‌های ساحلی و دریایی در کالج ادبیات، هنر و علوم USC Dornsife و یکی از رهبران این پروژه، می‌گوید: «فناوری ما محققین فرآیند جذب کربن طبیعی اقیانوس را تقلید می‌کند، اما با سرعتی بسیار سریع‌تر.
برلسون، که با USC News در AltaSea، مؤسسه عمومی و خصوصی اقیانوس مستقر در بندر لس آنجلس – یکی از بزرگترین بندرهای جهان و شلوغ‌ترین بندر – که مقر آن در بندر لس‌آنجلس است، گفت: «آنچه که طبیعت سال‌ها طول می‌کشد، راکتورهای ما تنها در چند دقیقه به آن دست می‌یابند.
واکنش طبیعی در اقیانوس شبیه یک داروی رایج خانگی است: قرص های ضد اسید مانند تومس.
سنگ آهک، نوعی کربنات کلسیم و ماده اصلی آنتی اسیدها، در کف دریا به وفور یافت می شود. درست مانند مصرف یک قرص برای خنثی کردن اسید در معده ناراحت، اقیانوس از سنگ آهک برای خنثی کردن CO2 اضافی جذب شده از جو استفاده می کند. محصول جانبی این واکنش بی کربنات است که جزء طبیعی آب دریا است.
فناوری محققان، یک جفت رآکتور با نام‌های مناسب ریپل 1 و ریپل 2، به طور مشابه عمل می‌کند. راکتورها در حال حاضر CO2 را مستقیماً از اگزوز موتور هدایت می کنند و آن را به محلول کمی غنی شده با بی کربنات تبدیل می کنند. سپس این محلول با کمترین تأثیر بر شیمی کلی آب به طور ایمن به اقیانوس باز می گردد. اساساً، راکتورها آب را در یک نسخه کمی شورتر از حالت طبیعی آن برمی‌گردانند که تأثیر ناچیزی بر زندگی دریایی دارد.
از آزمایشگاه تا دریا
فن آوری راکتور دستخوش توسعه جدی شد. محققان نمونه اولیه ریپل 1 را در پردیس پارک دانشگاه USC برای آزمایش جذب کربن در آب اقیانوس تحت شرایط به دقت کنترل شده توسعه دادند.
نتایج امیدوارکننده از این آزمایش های اولیه راه را برای راکتور ریپل 2 هموار کرد. این تکرار در حال حاضر در حال آزمایش در AltaSea است. در تمام طول این مدت، دانشمندان USC بررسی می کردند که پساب ریپل به زندگی اقیانوس ها آسیبی نمی رساند.
برلسون، که اخیراً جایزه نوآوری دانشکده محیط زیست و پایداری موسسه USC Wrigley را برای قدردانی از این تحقیق جذب کربن دریافت کرده است، گفت: زیبایی این فناوری در مقیاس پذیری آن است. “هدف ما توسعه این فناوری به یک راه حل تجاری قابل دوام است که می تواند به راحتی در عملیات کشتیرانی موجود ادغام شود. با پیاده سازی آن در مقیاس تجاری در سراسر بخش حمل و نقل، امیدواریم که کاهش زیادی در انتشار CO2 جهانی ایجاد کنیم.”
“بیش از 90 درصد از محصولاتی که ما در زندگی روزمره خود استفاده می کنیم در یک زمان در یک کشتی سفر می کنند. اگر می خواهیم در مورد چگونگی مقابله با مشکل CO2 خود به عنوان یک جامعه فکر کنیم، باید به این واقعیت توجه داشته باشیم . جس ادکینز، بنیانگذار و مدیر عامل Calcarea و پروفسور ژئوشیمی و علوم زیست محیطی جهانی در Caltech، می گوید: «نمی توان تمام بخش های صنعت را برق رسانی کرد.”
او گفت: «کشتیرانی نمونه خوبی از صنعتی است که به خوبی برق نمی‌گیرد. تصور اینکه کشتی‌ها با باتری‌هایشان تمام می‌شوند، دشوار است، حتی اگر ما به عنوان یک جامعه باید خود را به انرژی‌های تجدیدپذیر سوق دهیم.»
این فناوری در حال حاضر در صنعت حمل و نقل در حال افزایش است Calcarea اخیراً اعلام کرده است که با آزمایشگاه سرمایه گذاری شرکتی Lomar Shipping، lomarlabs، برای تجاری سازی و استقرار سیستم جذب کربن کشتی خود همکاری می کند.
ادکینز گفت: «فناوری ما تقاضای کمتر انرژی، هزینه‌های کمتر و نیازمندی‌های زیرساختی کمتری نسبت به جایگزین‌های قابل مقایسه برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از حمل و نقل ارائه می‌کند. “اما ما به کشش مالکان و اپراتورهای کشتی نیاز داریم تا سیستم خود را وارد صنعت کنیم و مورد استفاده قرار دهیم. این همکاری آزمایشات و مهندسی دریایی مورد نیاز برای استفاده از سیستم ما و در نهایت کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را تسریع خواهد کرد.”
