Tým vědců vedený profesorem Seijim Yamazoem z Tokijské metropolitní univerzity vyvinul novou metodu přímého zachycování oxidu uhličitého ze vzduchu. Dle tiskové zprávy publikované na webu EurekAlert funguje s takřka neuvěřitelnou 99% účinností.
Svět přechází na čistší zdroje energie. Tento přechod je však zdlouhavý, a než bude v příštích několika desetiletích dokončen, budou se do atmosféry dál uvolňovat tuny oxidu uhličitého, což urychlí klimatické změny. K omezení množství oxidu uhličitého vypouštěného do atmosféry se proto používá celá řada strategií, jednou z nich je jeho zachycování.
Zachycování uhlíku z atmosféry
Při této metodě zachycování se oxid uhličitý extrahuje přímo ze vzduchu. Zachycený uhlík může být buď uložen v hlubokých geologických vrstvách, nebo využit při různých lidských činnostech, jako je zpracování potravin nebo výroba syntetických paliv, uvádí Mezinárodní energetická agentura (IEA) na svých internetových stránkách.
Existují dva hlavní způsoby zachycování uhlíku. Jeden je označován jako kapalinový a vzduch při něm prochází systémem s kapalinou, kde dochází k chemické reakci s roztokem a oxid uhličitý je v tomto roztoku zachycen.
Druhý využívá pevné sorpční filtry, jež reagují s oxidem uhličitým a vážou ho. Oba tyto systémy jsou reverzibilní, což znamená, že zachycený oxid uhličitý lze v případě potřeby uvolnit pomocí vysokých teplot a systémy je možné používat opakovaně.
Revoluční japonská metoda
Hlavní nevýhodou systémů pro zachycování uhlíku je jejich nedostatečná účinnost. Ačkoli se v současné době budují nebo zprovozňují rozsáhlé systémy na jeho zachycování, postupem času ztrácejí na účinnosti a jejich provoz je zatížen vysokými náklady.
Yamazoeho tým pracuje na systému separace pomocí kapalné a pevné fáze. V něm nejprve plyn probublává kapalným roztokem, avšak místo toho, aby se v něm zachytil, dochází k chemické reakci, takže zachycený uhlík z procesu vystupuje jako pevná látka. Vědci se při své práci zaměřili na použití kapalných aminových sloučenin a upravovali jejich strukturu tak, aby zvýšili rychlost a účinnost reakce.
Při použití sloučeniny zvané isoforon-diamin (IPDA) dosáhli účinnosti 99 % při koncentraci uhlíku 40 ppm (částic na jeden milion). Vědci tvrdí, že zachycený uhlík se vysráží jako kyselina karbamová (technicky jde o nejjednodušší aminokyselinu se vzorcem H2NCOOH) a rychlost této reakce je dvakrát rychlejší než u předních světových systémů pro zachycování uhlíku.
Zachycování uhlíku je v tomto systému snadné, ale stejně snadné je i jeho uvolňování. Sraženinu stačí zahřát na teplotu 60 stupňů Celsia, aby se oxid uhličitý uvolnil. Kapalinu lze poté znovu použít pro zachycování dalšího uhlíku. Výsledky výzkumu byly publikovány v odborném časopise ACS Environmental Au.
