استفاده از اقیانوس های ما برای مبارزه با تغییرات اقلیمی

اقیانوس نه تنها تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی قرار گرفته است، بلکه ممکن است بخشی از راه حل برای معکوس کردن آن باشد.

اقیانوس نه تنها تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی قرار گرفته است، بلکه ممکن است بخشی از راه حل برای معکوس کردن آن باشد.

جذب مستقیم کربن اقیانوس (DOC) شکلی در حال ظهور از فناوری انتشار منفی است که به دلیل توانایی آن در جلوگیری از استفاده از زمین، مزایایی نسبت به همتای خود در خشکی، جذب مستقیم هوا دارد. DOC همچنین می تواند به راحتی با باد دریایی و ذخیره سازی دی اکسید کربن در دریا جفت شود.

کاترین هورنبوستل، استادیار مهندسی مکانیک و علم مواد در دانشکده مهندسی سوانسون دانشگاه پیتسبورگ، در زمینه فناوری های جذب کربن به خوبی تبحر دارد. او به طور فعال با استادیار Tagbo Niepa از دپارتمان مهندسی شیمی و نفت پیت برای توسعه راه‌حل‌های نوآورانه جذب کربن اقیانوس همکاری می‌کند.

این تیم دو مقاله خواهر، "نمایش جذب کربن مستقیم اقیانوس با استفاده از حلال های محصور شده" (DOI: 10.1016/j.cej.2023.144140) و "نمایش جذب مستقیم کربن اقیانوس با استفاده از کنتاکتورهای غشایی فیبر توخالی" (DOI: 10.1016. cej.2023.143868)، در مجله مهندسی شیمی. این دو مقاله به صورت تجربی و محاسباتی نشان می‌دهند که چگونه دو نوع کنتاکتور غشایی - حلال‌های محصور شده و کنتاکتورهای غشایی فیبر توخالی - می‌توانند دی اکسید کربن را از اقیانوس حذف کنند.

Hornbostel گفت: «کنتاکتورهای غشایی دقیقاً همان چیزی هستند که به نظر می رسند. "آنها غشاهایی هستند که دو مایع را با یکدیگر در تماس قرار می دهند. در این مورد، ما آب اقیانوس را از یک طرف و یک حلال را از طرف دیگر کنار هم می‌آوریم.»

این تیم دو نوع کنتاکتور غشایی را آزمایش کردند: فیبر توخالی و حلال‌های محصور شده. بزرگترین تفاوت بین این دو فناوری شکل آنهاست. در حالی که کنتاکتورهای غشایی فیبر توخالی شبیه نی هستند، حلال های محصور شده شبیه خاویار هستند. در غیر این صورت دقیقاً یکسان عمل می کنند.

Hornbostel توضیح داد: "ایده با هر دو این است که سطح تماس بسیار بالایی بین آب دریا و حلال ایجاد شود." "هرچه سطح بیشتری داشته باشید، میزان حذف دی اکسید کربن بهتر است."

چرخاندن آب دریا

دی اکسید کربن می خواهد در سراسر غشاء به سمت حلال حرکت کند که از محلول سدیم ساخته شده است که با دی اکسید کربن واکنش می دهد. هنگامی که آب دریا با حلال تماس پیدا می کند، دی اکسید کربن واکنش داده و از آب دریا جدا می شود. سپس راه حل باید مجدداً منتشر شود تا فرآیند مقرون به صرفه تر شود - چیزی که تیم هنوز در حال تلاش برای بهبود آن است.

Hornbostel گفت: «از لحاظ نظری، اگر بتوانیم pH سمت آب دریا را تغییر دهیم، می‌توانیم قیمت را به میزان قابل توجهی کاهش دهیم. دی اکسید کربن به طور معمول در سطح PH آب دریا در دسترس نیست، بنابراین شما باید pH را در آب دریا کمتر کنید تا اسیدی تر شود و سپس دی اکسید کربن بیشتر حباب کند.

تیم Hornbostel در حال حاضر روش‌هایی را برای تغییر pH آب دریا با درمان‌های سطح غشایی و بررسی جفت گرفتن مستقیم اقیانوس با نمک‌زدایی برای کاهش هزینه‌های سیستم دنبال می‌کند.

تهیه کننده محمدرضا نائیجی

https://www.enn.com/articles/72978-using-our-oceans-to-fight-climate-change