Bu toz, karbon yakalama ve depolamada çığır açabilir

Kaliforniya Üniversitesi Berkeley’de geliştirilen bir malzemenin yarım kilosu bir ağacın tutabileceği miktarda karbonu absorbe edebiliyor. Uzmanlara göre, bu yeni malzeme atmosferdeki karbondioksiti (CO2) yakalayarak iklim kriziyle mücadelede çığır açabilecek bir potansiyele sahip olabilir

Laboratuvarda üretilmiş sarı bir toz… Uzmanlara göre, bu toz atmosferdeki karbondioksiti (CO2) yakalayarak iklim kriziyle mücadelede çığır açabilecek bir potansiyele sahip olabilir.

Bu yeni malzemenin yarım kilo kadar bir miktarının bir ağacın tutabileceği miktarda karbonu absorbe edebildiği belirtiliyor. Emilen karbon, güvenli depolama alanlarına aktarılabileceği gibi, endüstriyel süreçlerde, örneğin içeceklerin karbonizasyonunda da kullanılabiliyor.

Kaliforniya Üniversitesi Berkeley’de görevli kimyager Omar Yaghi ve ekibi tarafından geliştirilen bu malzemenin temelini, “kovalent organik çerçeve” (COF) adı verilen bir yapı oluşturuyor.

COF, havadan gazları çekmek için güçlü kimyasal bağlar kullanan, dayanıklı ve gözenekli bir malzeme. Diğer karbon yakalama malzemelerine kıyasla, bu yeni toz hem dayanıklılığı hem de tekrar kullanılabilirliği sayesinde fark yaratıyor. Yaghi, bu tür malzemeler üzerinde on yıldan uzun bir süredir çalışıyor. Son çalışması ise, şehirlerin havasından veya enerji santrallerinden gelen karbonu toplamak için sürdürülen daha geniş çaplı bir çalışmanın parçası.

Yaghi’nin doktora öğrencisi Zihui Zhou ile yürüttüğü araştırma, geçen ay Nature dergisinde yayımlandı.

Laboratuvar testlerinde, bu yeni tozun karbonu 100’den fazla kez emip serbest bırakabildiği görüldü. Toz, yaklaşık iki saat içinde karbonla doluyor ve ardından gazı serbest bırakmak için ısıtılması gerekiyor. Karbon salımı için yalnızca 49 derecelik bir sıcaklık yeterli oluyor. Bu, diğer yöntemlerin gerektirdiği çok daha yüksek sıcaklıklara kıyasla önemli bir avantaj.

Yaghi, bu özelliğin, fazla ısı üreten fabrikalar veya enerji santralleri gibi yerlerde kullanılabileceğini belirtiyor.

Küresel ölçekte uygulama

Yaghi, her biri 1 milyon veya daha fazla nüfusa sahip şehirlerde bu malzemenin kullanılacağı büyük tesislerin kurulabileceğini öngörüyor. Kaliforniya merkezli şirketi Atoco aracılığıyla, bu tür karbon yakalama sistemlerini ölçeklendirmeyi planlayan Yaghi, tozun bir yıl içinde tonlarca üretilebileceğini de belirtiyor.

Kuzey Teksas Üniversitesi’nden kimyager Shengqian Ma, bu teknolojinin devrim niteliğinde olabileceğini düşünüyor. Ma, doğrudan hava yakalama (DAC) teknolojilerindeki en büyük zorluklardan birinin yüksek rejenerasyon sıcaklıkları olduğunu vurgulayarak, bu yeni malzemenin enerji gereksinimini önemli ölçüde azalttığını ifade ediyor. Ma, bu teknolojiyi “çok yenilikçi” ve “son derece umut verici” olarak nitelendiriyor.

San Jose Eyalet Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’nden Doçent Dr. Farzan Kazemifar da karbon yakalama teknolojilerinin önemine dikkat çekiyor: “Kısa vadede, büyük oranda karbon salan kömür santralleri gibi tesislerin yenilenebilir enerjiyle değiştirilmesi emisyonları hızla azaltmanın en etkili yolu. Ancak, uzun vadede, emisyonlar istenilen hızda azalmazsa veya küresel ısınma etkileri şiddetlenirse, atmosferden karbondioksit çıkarmaya yönelik teknolojilere ihtiyaç duyabiliriz.”

Fazla iyimser olmamak gerek…

Ancak, atmosferden karbon çıkarmak hala büyük bir zorluk. Kazemifar, doğrudan hava yakalama teknolojilerinin en büyük engelinin, çok büyük miktarda havanın işlenmesini gerektirmesi ve bunun yüksek enerji tüketimi anlamına geldiğini belirtiyor. Şu anki atmosferik karbondioksit konsantrasyonu yaklaşık yüzde 0.04 seviyesinde, bu da düşük bir oran olduğu için büyük hacimlerde hava hareketi gerektiriyor.

Ayrıca, MIT’den bir grup bilim insanı, doğrudan hava yakalama sistemleri üzerine yapılan analizlerin fazla iyimser olabileceğini öne sürdü. Bazı bilim insanları, bu teknolojilerin yüksek maliyetlerinin karbon yakalamayı yaygınlaştırma çabalarına engel olabileceği görüşünde.

Yaghi ise geliştirdikleri malzemenin bu zorluklara çözüm sunabileceğine inanıyor ve şöyle diyor: “15 yıldır üzerinde çalıştığımız bu malzeme, bazı kalıcı sorunları çözüyor. Artık atmosferden karbondioksit çekmeyi daha ciddi şekilde düşünmememiz için hiçbir mazeretimiz kalmadı.”