Arup SenGuptaนักวิจัยด้านวิศวกรรมของ Lehigh ได้พัฒนาวิธีใหม่ในการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศและเก็บไว้ใน “อ่างล้างจานที่ไม่มีที่สิ้นสุด” ของมหาสมุทร
วิธีการนี้ใช้ตัวกรองโพลิเมอร์ที่มีทองแดงเป็นนวัตกรรมใหม่ และเปลี่ยน CO 2 เป็นโซเดียมไบคาร์บอเนต (หรือที่เรียกว่าเบกกิ้งโซดา) ซึ่งสามารถปล่อยลงสู่มหาสมุทรได้โดยไม่เป็นอันตราย วัสดุหรือตัวกรองแบบไฮบริดชนิดใหม่นี้เรียกว่า DeCarbonHIX (กล่าวคือ การลดคาร์บอนผ่านวัสดุแลกเปลี่ยนไอออน แบบไฮบริด) และได้อธิบายไว้ในบทความที่ตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ ใน วารสาร Science Advances
การวิจัยซึ่งแสดงให้เห็นถึงปริมาณคาร์บอนที่จับได้เพิ่มขึ้น 300 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับวิธีการดักจับอากาศโดยตรงที่มีอยู่ ได้รับความสนใจจากนานาชาติจากสื่อต่างๆ เช่น BBC, CNN, Fast Company และ The Daily Beastและ องค์กรวิชาชีพ อย่างอเมริกา สมาคมเคมี. SenGupta เองได้รับความสนใจในเทคโนโลยีจากบริษัทต่างๆ ที่อยู่ในบราซิล ไอร์แลนด์ และตะวันออกกลาง
“วิกฤตสภาพภูมิอากาศเป็นปัญหาระดับนานาชาติ” SenGupta ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและชีวโมเลกุล รวมถึงวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมในวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์ PC Rossin ของ Lehigh กล่าว “และผมเชื่อว่าเรามีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างเทคโนโลยีดักจับอากาศโดยตรงในแบบที่ผู้คนและประเทศต่างๆ ทั่วโลกสามารถนำไปใช้ได้ ใครก็ตามที่สามารถใช้โทรศัพท์มือถือได้ควรสามารถใช้กระบวนการนี้ได้ นี่ไม่ใช่เทคโนโลยีสำหรับทำเงิน มันคือการกอบกู้โลก”
งานนี้เป็นอีกหนึ่งส่วนขยายของความมุ่งมั่นส่วนตัวและมืออาชีพของ SenGupta ในการพัฒนาเทคโนโลยีที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติและโดยเฉพาะอย่างยิ่งชุมชนชายขอบทั่วโลก งานวิจัยของเขาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีน้ำรวมถึงวิธีการบำบัดน้ำดื่ม การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล การใช้น้ำเสียจากชุมชน และการนำทรัพยากรกลับมาใช้ใหม่ เขาคิดค้นวัสดุนาโนตัวแลกเปลี่ยนไอออนแบบไฮบริดที่เลือกใช้สารหนู (HAIX-Nano) ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ (HAIX-Nano) และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และเป็นผลให้ผู้คนกว่าสองล้านคนทั่วโลกได้ดื่มน้ำที่ปลอดภัยจากสารหนู สิทธิบัตรสองรายการของเขาได้รับการยอมรับว่าเป็น “สิทธิบัตรเพื่อมนุษยชาติ” โดยสำนักงานสิทธิบัตรและเครื่องหมายการค้าของสหรัฐอเมริกา
การประดิษฐ์ DeCarbonHIX ของเขาเป็นผลมาจากโครงการแยกเกลือออกจากน้ำเสียที่ขับเคลื่อนด้วย CO 2ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจาก Bureau of Reclamation ภายใต้อำนาจของกระทรวงมหาดไทยของสหรัฐอเมริกา SenGupta และนักเรียนของเขากำลังมองหาแหล่งจ่าย CO 2 ที่เชื่อถือได้ แม้ในสถานที่ห่างไกล ภารกิจดังกล่าวนำไปสู่เขตข้อมูลของการดักจับอากาศโดยตรงหรือ DAC และการสร้าง DeCarbonHIX หัวข้อนี้เป็นหัวข้อวิทยานิพนธ์สำหรับนักศึกษาปริญญาเอกสาขาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม Hao Chen ’23 ซึ่งประสบความสำเร็จในการป้องกันปริญญาเอกของเขาในเดือนมีนาคมและจะได้รับปริญญาเอกในเดือนพฤษภาคม
ดักจับคาร์บอนที่ความเข้มข้นต่ำ
ก๊าซเรือนกระจกที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนมีมากที่สุดคือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในปี 2564 การปล่อย CO 2 ทั่วโลก เพิ่มขึ้นร้อยละ 6 จากปีที่แล้ว เป็น 36.3 กิกะตันตามรายงานของ International Energy Agency เพียงหนึ่งกิกะตัน (เท่ากับ 1 พันล้านตัน) ก็เทียบเท่ากับมวลของ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบก ทั้งหมด บนโลก
การปล่อยก๊าซเรือนกระจกทำให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้นกว่าระดับก่อนยุคอุตสาหกรรมประมาณ 1.1 องศาเซลเซียส ตามรายงาน ของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในรายงานของคณะทำงานปี 2021 IPCC ประมาณการว่าอุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีในอีก 20 ปีข้างหน้าคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 1.5 องศาเซลเซียส ยิ่งโลกร้อนขึ้น ผลกระทบจะยิ่งมากขึ้นในแง่ของระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น เหตุการณ์พายุรุนแรง และการหยุดชะงักของระบบนิเวศ ซึ่งทั้งหมดนี้มีผลกระทบต่อสุขภาพ ความมั่นคง และเสถียรภาพของโลก
“ส่วนที่แย่ที่สุดของวิกฤตนี้คือคนที่อยู่ชายขอบซึ่งเป็นคนจน จะต้องทนทุกข์มากกว่าคนที่มีส่วนทำให้เกิดสถานการณ์นี้ถึง 10 เท่า” SenGupta กล่าว
มีสามวิธีในการลด CO 2เขากล่าว ข้อแรก—การดำเนินการของรัฐบาล—สามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ แต่นั่นจะไม่กล่าวถึงสิ่งที่มีอยู่แล้วในอากาศ
“วิธีที่สองคือการกำจัดมันออกจากแหล่งกำเนิด จุดต่างๆ เช่น ปล่องไฟและกองขยะที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมหาศาล” เขากล่าว “ข้อดีคือคุณสามารถกำจัดมันได้ในระดับความเข้มข้นที่สูงมาก แต่จะกำหนดเป้าหมายเฉพาะการปล่อยจากแหล่งเฉพาะเท่านั้น”
วิธีใหม่ล่าสุดนี้เรียกว่าการดักจับอากาศโดยตรง ซึ่งเขากล่าวว่า “ช่วยให้คุณสามารถกำจัด CO 2 ได้จากทุกที่ แม้กระทั่งสวนหลังบ้านของคุณเอง”
ด้วย DAC กระบวนการทางเคมีจะกำจัด CO 2 ออก จากชั้นบรรยากาศ หลังจากนั้นโดยทั่วไปแล้วจะถูกเก็บไว้ใต้ดิน อย่างไรก็ตาม SenGupta กล่าวว่า เทคโนโลยีถูกจำกัดด้วยความจุของมัน ไม่สามารถดักจับ CO2 ได้เพียงพอที่จะเอาชนะต้นทุนด้านพลังงานในการดำเนินกระบวนการ
“หากคุณจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากปล่องไฟของโรงงาน ปริมาณ CO 2 ในอากาศอาจสูงถึง 100,000 ส่วนในล้านส่วน” เขากล่าว “ที่ความเข้มข้นนั้น มันง่ายที่จะลบออก แต่โดยทั่วไปแล้ว ระดับ CO2 ในอากาศอยู่ที่ประมาณ 400 ส่วนในล้านส่วน ซึ่งถือว่าสูงมากจากมุมมองของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่สำหรับจุดประสงค์ในการกำจัด เราถือว่าสารนั้นเจือจางมาก วัสดุกรองในปัจจุบันไม่สามารถรวบรวมได้เพียงพอ”
ความท้าทายอีกอย่างหนึ่งของ DAC เกี่ยวข้องกับพื้นที่จัดเก็บข้อมูล หลังจากที่ CO 2 ถูกดักจับ มันก็จะละลาย อยู่ภายใต้ความกดดัน ทำให้เป็นของเหลว และโดยทั่วไปจะเก็บไว้ใต้ดินหลายไมล์ การดำเนินการของ DAC จะต้องตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีการจัดเก็บทางธรณีวิทยาที่เพียงพอและมีความเสถียร ตัวอย่างเช่น ประเทศอย่างญี่ปุ่นไม่สามารถสูบ CO 2 ลงใต้ดินได้เนื่องจากพื้นที่ดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะเกิดแผ่นดินไหวได้ง่าย
มองเห็นวิธีแก้ปัญหาในน้ำทะเล
SenGupta ได้พัฒนาวิธี DAC ที่เอาชนะทั้งปัญหาการดักจับและปัญหาการจัดเก็บข้อมูล
สำหรับปัญหาในการดักจับ เขาได้พัฒนา DeCarbonHIX ซึ่งเป็นตัวดูดซับที่มีความแข็งแรงเชิงกลและมีความเสถียรทางเคมี (วัสดุที่ใช้ในการดูดซับของเหลวหรือก๊าซ) ซึ่งมีทองแดง
“ทองแดงเปลี่ยนคุณสมบัติที่แท้จริงของวัสดุพอลิเมอร์หลัก และเพิ่มความสามารถในการดักจับได้ถึง 300 เปอร์เซ็นต์” เขากล่าว “เราแสดงให้เห็นว่าสำหรับการดักจับอากาศโดยตรงจากอากาศที่มี CO 2 400 ส่วนในล้าน ส่วน เราบรรลุความจุ หมายความว่าความจุไม่ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศอีกต่อไป ตัวกรองจะอิ่มตัวอย่างสมบูรณ์ที่ความเข้มข้นใด ๆ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใช้ DAC ในสวนหลังบ้านของคุณ กลางทะเลทราย หรือกลางมหาสมุทรได้”
มหาสมุทรเป็นทางออกของ SenGupta ในการแก้ปัญหาการจัดเก็บ กระบวนการ DAC ของเขาเริ่มต้นด้วยการเป่าลมผ่านตัวกรองเพื่อดักจับCO 2 เมื่อตัวกรองอิ่มตัวด้วยโมเลกุลของก๊าซ (พิจารณาจากการวัดปริมาณของก๊าซที่เข้าไปในตัวกรองเทียบกับที่ออกมาจากตัวกรอง) น้ำทะเลจะถูกส่งผ่านตัวกรอง น้ำทะเลเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นโซเดียมไบคาร์บอเนต (คุณอาจรู้ว่ามันคือเบคกิ้งโซดา แต่มองไม่เห็นเพราะเรากำลังพูดถึงสารละลายที่ละลายน้ำที่นี่) จากนั้นโซเดียมไบคาร์บอเนตที่ละลายน้ำจะถูกปล่อยลงสู่มหาสมุทรโดยตรง ซึ่ง Sengupta เรียกว่า “อ่างล้างจานที่ไม่มีที่สิ้นสุด”
“และไม่มีผลกระทบในทางลบต่อมหาสมุทรแต่อย่างใด” SenGupta กล่าว “มันไม่ได้เปลี่ยนความเค็มเลย”
ในความเป็นจริง เขากล่าวว่าโซเดียมไบคาร์บอเนตซึ่งเป็นด่างเล็กน้อยอาจปรับปรุงสุขภาพของมหาสมุทร นั่นเป็นเพราะระดับ CO 2 ที่สูงขึ้น ในชั้นบรรยากาศทำให้ค่า pH ของมหาสมุทรค่อยๆ ลดลง ทำให้เกิดการเป็นกรด น้ำที่มีความเป็นกรดสูงเป็นอันตรายต่อการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในทะเล เช่น ปะการังและแพลงก์ตอน และสามารถสร้างหายนะในห่วงโซ่อาหารได้
ทดลองเล่นไฮโล, ดูหนังฟรีออนไลน์, เว็บสล็อตแท้
historyuncolored.com
madmansdrum.com
thesailormoonshop.com
thenorthfaceoutletinc.com
tequieroenidiomas.com
cascadaverdelodge.com
riversandcrows.net
caripoddock.net
leaveamarkauctions.com
correioregistado.com
sportdogaustralia.com
wootadoo.com
maewinguesthouse.com
dospasos.net
kollagenintensivovernight.com
gvindor.com
chloroville.com
veroniquelacoste.com
dustinmacdonald.net
vergiborcuodeme.net
ww2discovery.net
markleeforhouston.com
snoodleman.com
thefunnyconversations.com
donrichardatl.com
romarasesores.com
swimminginliterarysoup.com
coloradomom2mom.com
webmastersressources.com
footballdolphinsofficial.com
justevelynlory.com
dandougan.com
fantastiverse.net
floridaatvrally.com
procolorasia.com
scparanormalfaire.com
dop1.net
taylormarieartistry.com
pandoracharmbeadsonline.net
chaoticnotrandom.com
verkhola.com
petermazza.com
animalprintsbyshaw.com
dunhillorlando.com
everythinginthegardensrosie.com
hotelfloraslovenskyraj.com
collinsforcolorado.com
bloodorchid.net
gremarimage.com
theworldofhillaryclinton.net
cialis2fastdelivery.com
dmgmaximus.com
ediscoveryreporter.com
caspoldermans.com
shahpneumatics.com
lordispain.com
obamacarewatch.com
grammasplayhouse.com
fastdelivery10pillsonline.com
autodoska.net
libredon.net
viagrawithoutadoctor.net
guerillagivers.com
mallorcadiariovip.com
gayfromgaylord.com
thespacedoutgroup.com
lucasmangumauthor.com
reddoordom.com
freemarkbarnsley.com
estrellasparacolorear.com
yamanashinofudousan.com
americanidolfullepisodes.net
donick.net
oslororynight.com
mcconnellmaemiller.com
italianschoolflorence.com
corpsofdiscoverywelcomecenter.net
leontailoringco.com
victoriamagnetics.com
gmsmallcarbash.com
writeoutdoors32.com
pandorabraceletcharmsuk.net
averysmallsomething.com
legendofvandora.net
talesofglorybook.com
tvalahandmade.com
everyuktown.com
bestbodyversion.com
artedelmundoecuador.com
ellenmccormickmartens.com
dorinasanadora.com
nintendo3dskopen.com
musicaonlinedos.com
freedownloadseeker.com
vanphongdoan.com
dexsalindo.com
naomicarmack.com
clairejodonoghue.com
doubledpromo.com
reklamaity.com
