U kemijskom laboratoriju u Helsinkiju nastao je materijal koji doslovno proždire ugljični dioksid izravno iz zraka i otpušta ga gotovo na naš zahtjev. Umjesto peći zagrijanih na nekoliko stotina stupnjeva, dovoljno ga je zagrijati na samo 70 Celzijevih stupnjeva tijekom pola sata. Za tehnologiju izravnog hvatanja CO2 iz zraka (DAC), koja se danas bori s visokim troškovima energije, ovo bi mogla biti stvarna prekretnica.
Tekuća zamka za ugljični dioksid
Novi materijal razvio je kemijski tim sa Sveučilišta u Helsinkiju. Za koncept je zaslužna dr. Zahra Eshaghi Gorji, koja je više od godinu dana testirala različite baze i alkohole tražeći kombinaciju koja najbolje veže ugljični dioksid iz zraka. Rezultat je posebna tekućina – mješavina tzv. superbaze TBN i benzilnog alkohola. U kemiji se to naziva duboko eutektičko otapalo (DES).
Ovaj konkretni DES ponaša se poput selektivne spužve za CO2. Jedan gram tekućine može apsorbirati oko 0,156 grama ugljičnog dioksida izravno iz neobrađenog zraka s vlažnošću iznad 90 posto. Pritom ne reagira s kisikom, dušikom ni drugim glavnim sastojcima atmosfere. Za DAC tehnologiju, koja mora izvlačiti tragove CO2 iz golemih masa zraka, ovakav kapacitet je izniman.
Zašto 70 stupnjeva mijenja sve?
Izravno hvatanje ugljičnog dioksida iz zraka ima jednostavan cilj: smanjiti koncentraciju CO2 u atmosferi, bez obzira na to gdje su emisije nastale. U praksi, to je jedna od najtežih klimatskih tehnologija. U zraku ima vrlo malo CO2, a njegovo hvatanje obično zahtijeva ogromne instalacije i energiju. Kod mnogih materijala koji se danas koriste za regeneraciju, potrebne su temperature do 900 stupnjeva Celzija.
U novom finskom rješenju, vezani CO2 može se osloboditi pri samo 70 stupnjeva Celzija. Nakon pola sata zagrijavanja, sorbent otpušta ugljični dioksid u obliku čistog plina, spremnog za daljnju upotrebu ili skladištenje pod zemljom. Ovako nizak temperaturni prag otvara put korištenju otpadne topline iz industrijskih procesa ili jeftinije energije iz obnovljivih izvora, što značajno smanjuje energetski račun cijelog procesa.
Kemija u službi planeta
Srce sustava je superbaza TBN koja iznimno učinkovito ulazi u reakcije s ugljičnim dioksidom. Autori istraživanja ističu da TBN u kombinaciji s benzilnim alkoholom ispunjava uvjete bolje od bilo kojeg drugog poznatog tekućeg apsorbenta. Materijal je već testiran kroz stotinu ciklusa – nakon pedesetog je zadržao 74 posto učinkovitosti, a nakon stotog još uvijek oko polovice. Osim toga, sastojci su jeftini, lako dostupni i niske toksičnosti, što obećava lakši prijelaz iz laboratorija u industrijsku primjenu.
