محققان با برق و آب دریا، سیمان جذب‌کننده کربن ساختند

با تشدید بحران آب‌وهوایی جهانی، تحقیقات در زمینه فناوری‌های جذب و ذخیره کربن (CCS) افزایش یافته است. صنعت سیمان یکی از منابع اصلی انتشار دی‌اکسید کربن در جهان است و دانشمندان درحال توسعه رویکردهای پایدار و نوآورانه‌ای برای مقابله با این مشکل هستند که جدیدترین آن، ساخت سیمان جذب‌کننده کربن است.

تیمی از دانشگاه نورث‌وسترن روشی برای تولید مصالح ساختمانی کربن خنثی با استفاده از آب دریا، برق و CO2 پیدا کرده‌اند. این روش جدید، CO2 را جذب کرده و آن را به مصالح ساختمانی مانند بتن و سیمان تبدیل می‌کند. در این فرآیند نه تنها CO2 به‌طور دائمی ذخیره می‌شود، بلکه می‌توان گاز هیدروژن پاک نیز تولید کرد.

الهام از طبیعت برای ساخت سیمان جذب‌کننده کربن

دانشمندان برای انجام این مطالعه از طبیعت الهام گرفته‌اند و به نوعی نحوه تشکیل صدف‌ها و پوسته‌های مرجانی را تقلید کرده‌اند. در این فرآیند، انرژی بیولوژیکی که توسط موجودات زنده استفاده می‌شود، با انرژی الکتریکی جایگزین شده تا واکنش‌های شیمیایی در آب دریا انجام شود.

محققان از برق برای تجزیه آب دریا استفاده کرده و یون‌های هیدروژن و هیدروکسید تولید می‌کنند. سپس CO2 را به آب دریا تزریق می‌کنند که باعث ایجاد یک واکنش شیمیایی می‌شود. در این واکنش، یون‌های هیدروکسید و بیکربنات با کلسیم و منیزیم موجود در آب دریا ترکیب شده و مواد معدنی جامدی مانند کربنات کلسیم و هیدروکسید منیزیم تشکیل می‌دهند.

این مواد معدنی به‌طور مؤثر CO2 را جذب و ذخیره می‌کنند و در نتیجه، ماده تولید شده دارای کربن منفی است. محققان گفته‌اند که می‌توانند با تغییر شرایط آزمایشی، بافت و چگالی مواد معدنی تولیدی (از حالت پوسته‌ای و متخلخل تا متراکم و سخت) را کنترل کنند.

نکته قابل‌توجه این است که این مواد می‌توانند بیش از نیمی از وزن خود را به‌صورت CO2 ذخیره کنند. همچنین ظرفیت ذخیره‌سازی به ترکیب معدنی آن‌ها بستگی دارد؛ به‌عنوان مثال ترکیبی با نسبت 50/50 از کربنات کلسیم و هیدروکسید منیزیم می‌تواند بیش از نیمی از وزن خود را به صورت CO2 ذخیره کند.