JAV mokslininkai daro pažangą radikalių anglies dioksido surinkimo ir išmetamųjų teršalų neutralizavimo metodų srityje. Naujausias jų pasiekimas – technologija, imituojanti medį, kuris naudoja dirbtinę fotosintezę.
Pasak mokslininkų, dirbančių su šiuo projektu, nors pasaulio tautos imasi vis aktyvesnių sprendimų, padėsiančių sustabdyti klimato atšilimą, iki tobulos temperatūros dar reikia labai daug, kadangi išmetamas anglies dioksido dujų kiekis vis dar pernelyg didelis.
Todėl mokslininkai siūlo unikalią ir itin inovatyvią idėją – anglies surinkimo ir saugojimo technologiją medžio pavidalu. Visai neseniai taip pat buvo pristatyta „dirbtinių medžių“, turinčių galią valyti dujas iš atmosferos, idėja.
Howard Hughes medicinos instituto, Lawrence’o Berkeley nacionalinės laboratorijos ir Kalifornijos universiteto Berkeley universiteto komanda žurnale „Nano Letters“ pranešė, kad jų potencialiai „žaidimą keičianti“ technologija galėtų užfiksuoti išmetamą CO2 kiekį prieš patekdama į atmosferą, o po to naudojant saulės arba vandens energiją pakeista ir paversta cheminės medžiagos acetatu.
Acetato pavidalo medžiaga galėtų būti farmacinių vaistų gamybos pagrindas, biologiškai skaidaus plastiko žaliava ar net skystas kuras.
Atsinaujinantys ištekliai
Nanotechnologija – inžinerija, savo praktikoje reikalaujanti milimetro tikslumo – pasitelkia šviesą sugaunančių „nanovielių matricas“, kuriose yra įdėtos bakterijos, filtruojančios išmetamąsias dujas anglies dioksidui. Šis išradingas silicio ir anglies kūrinys veikia kaip konverteris ir atlieka fotoelektrochemijos procesą, kuris suteikia galimybę iš sugautų dujų išskirti acto rūgštį.
„Mes tikime, kad mūsų sistema yra revoliucinis šuolis į priekį dirbtinės fotosintezės srityje“, – sako vienas iš autorių, Peidong Yang iš „Berkeley Lab“. „Mūsų sistema turi galimybę iš esmės pakeisti chemijos ir naftos pramonę, nes mes galime gaminti chemikalus ir degalus visiškai atsinaujinančiu būdu, užuot išgavę tai iš žemės paviršiaus.“
Dar daugiau technologijų
Klausas Lackneris iš Arizonos valstijos universiteto sukūrė sintetinę membraną, galinčią sugauti anglies dioksidą iš pro jį praeinančio oro. Ši technologija yra pagrįsta sausos dervos pritaikymu – šarminė derva reaguoja su rūgštinių savybių turinčiu CO2 ir pritraukia jį prie savęs. Po valandos kontakto su oru, derva prisisotina CO2. Tuomet konteineris su derva pripildomas vandens, kuris sugeria CO2 ir yra naudojamas jo laikymui. Išdžiovinus dervą, ji vėl atgauna savo pradines savybes. Toks ciklas gali tęstis neribotai. Šiuo metu prototipai sulaiko nuo 10% iki 50% viso anglies dioksido, kuris pučiamas per membraną.
Kaip ir minėta, įstrigęs CO2 gali būti laikomas talpykloje ir išvežamas palaidojimui arba tam tikru būdu panaudotas, galbūt kaip skysto kuro žaliava.
Dr. Lackneris apskaičiavo, kad reikėtų maždaug 100 milijonų talpyklų dydžio konteinerių, kad būtų įmanoma sulaikyti anglies dioksidą, kurį dabar išmeta planetos gamyklos, transporto priemonės ir elektrinės. „Manau, kad mes pasiekėme tašką, kuriame tikrai svarbu atlikti esminius visuomenės tyrimus ir plėtoti tiesioginį oro gaudymą“, – sakė jis Amerikos fizikų draugijos posėdyje Merilande.
Dirbtiniai lapai, paverčiantys CO2 ir saulės energiją degalais
Yra ir daugiau unikalių metodų, galinčių padėti kovoti su oro tarša. Vienas jų – JAV mokslininkų sukurtas dirbtinis lapas, kuris galėtų tapti klimatui palankia iškastinio kuro alternatyva. Remiantis žurnale „Science“ paskelbtu tyrimu, tai išspręstų kai kuriuos sunkius energijos ir aplinkos iššūkius.
„Mes sudeginame tiek daug skirtingų angliavandenilių, tokių kaip anglis, nafta ar benzinas, kad radus ekonomišką būdą, kaip saulės spinduliais cheminį kurą padaryti daugkartinio naudojimo, daug kas galėtų pasikeisti“, – teigia fizikas ir bendraautorius Peteris Zapolis.
„Nature Energy” rašomas, jog idėja buvo įkvėpta to, kaip augalai naudoja saulės spindulių energiją, kad CO2 virstų maistu. „Mes tai vadiname dirbtiniu lapu, nes jis imituoja tikruosius lapus ir fotosintezės procesą. Lapas gamina gliukozę ir deguonį. Mes gaminame metanolį ir deguonį.“, – pasakojo tyrimui vadovavęs Vainilo universiteto inžinerijos profesorius Yimin Wu.
Gaminant metanolį iš globalinį atšilimą skatinančio anglies dioksido, būtų mažinamas šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentraciją ir taip pat būtų sukurtas pakaitas iškastiniam kurui, kuris degdamas išmeta šias dujas.
Negyva mediena – biokuras
Suomijos mokslininkai dar prieš keletą metų pradėjo ieškoti metodo, kaip negyvą medieną paversti aukštos kokybės biokuru už mažiau nei vieną eurą litre. Jų siūlymas – geras kompromisas Suomijai, šaliai, kurioje yra didelis medienos verslas, turintis daug atliekų. VTT mokslininkai ir inžinieriai savo tikslams pasitelkė slėginę suslėgtojo sluoksnio dujinimo technologiją. Ir tam tikras šios technologijas adaptacijas mes jau galime pastebėti kurį laiką (pvz., iš medienos likučių gaminamos granulės).
