Havayı unut! Denizden CO₂ çekin – araştırmacım
Dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar, karbondioksiti (CO₂) atmosferden aktif olarak çıkarmanın yollarını bulmak için çok çalışıyorlar. Çünkü insanlık 2050 yılına kadar CO₂ emisyonlarını büyük ölçüde azaltacak olsa bile, tarım, ağır sanayi, havacılık ve denizcilikten kaynaklanan ve kaçınılması zor olan ve onlarca yıl boyunca atmosferden geri kazanılması gereken emisyonlar olmaya devam edecek. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC), özetlerinde ve özel raporlarında yıllardır bunun altını çiziyor. Yakın tarihli bir rapor, teknolojilerin ve politikaların CO₂’yi atmosferden aktif olarak çıkarma ihtiyacının gerisinde kaldığını da gösteriyor.
Geliştiricilerin çoğu şimdiye kadar sera gazını doğrudan havadan çıkarmaya odaklanırken, son zamanlarda onu deniz suyundan filtreleme girişimleri ortaya çıktı. Denizdeki karbondioksit konsantrasyonu havadakinden yüz kat daha fazla olduğu için bu daha da sevindirici görünüyor.
Değerli CO₂ yutağı: Okyanus
Okyanusların büyük miktarlarda CO₂ emme yeteneği, şimdiye kadar dünyayı iklim çöküşünden kurtardı. İnsanlar tarafından fosil kaynaklardan salınan CO₂’nin yüzde 30 ila 40’ı dünya okyanuslarında çözünür. Teorik olarak, muhtemelen yüzde 80’ini absorbe edebilirler, ancak bu en az bin yıl sürer. Sonuçta, denizdeki CO₂ konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, bu süreç zamanla o kadar yavaşlar. Ayrıca, okyanus sirkülasyonundaki halihazırda ölçülebilen yavaşlama, sera gazlarının emilimini engellemektedir.
Deniz suyundaki CO₂’nin karbonik aside (H2CO3) ve bir bikarbonat iyonu (HCO3-) çözünür ve okyanuslar asitleşir. Kabukları ve kabukları kireçten yapılmış organizmalar özellikle risk altındadır çünkü asit kireci çözer. CO₂ konsantrasyonunda ve dolayısıyla asitlikte azalma da deniz organizmalarına yardımcı olur.
Okyanusların kendisi havadan büyük miktarlarda CO₂ yakalar. Hava emiş teknolojileri bu adımı ancak yüksek bir enerji harcamasıyla gerçekleştirebilir. Deniz suyundaki CO₂ içeriği azaltılırsa, deniz hava ve su arasındaki konsantrasyon dengesini yeniden sağlar ve CO₂’yi tekrar emer.
CO₂ denizden nasıl çıkar?
Massachusetts Institute of Technology’deki (MIT) araştırmacıların başladığı yer tam olarak burasıdır. Görünüşe göre, son zamanlarda Energy and Environment Science dergisinde bildirdikleri, özellikle verimli ve her şeyden önce ucuz bir yöntem bulmuşlar.
Yazarlar, yöntemlerini kullanarak bir ton CO₂ toplamanın maliyetinin sadece 56 € olacağını hesapladılar. CO₂’yi ortam havasından filtreleyen tüm yöntemlerle, maliyetler ton başına birkaç yüz avroya ulaşıyor.
Bunu başarmak için araştırmacılar, denizden suya emilen CO₂ içindeki karbonun kısmen bikarbonat iyonlarına (HCO) dönüştürüldüğü süreçlerindeki kimyasal reaksiyonu tersine çevirdiler.3-) neredeyse yakalanır.
Bunu yapmak için, deniz suyunu elektrokimyasal bir hücreye yönlendiriyorlar ve burada bir elektrottan gelen protonlar tarafından önce daha da asidik hale getiriliyor. Bu, bikarbonatı çözer ve karbonu CO₂ olarak serbest bırakır, bu daha sonra emilir ve vakum tarafından toplanır.
CO₂’den arındırılmış ve artık çok asidik olan su, denize geri pompalanmadan önce, deniz yaşamına zarar vermemek için nötralize edilmelidir. Bunu yapmak için, birinci geçişin protonlarının geri kazanılmasını sağlayan ters elektrik voltajına sahip ikinci bir bölmeden geçer. Artık tekrar hafif alkali hale gelen su, böylece yeni CO₂’yi emme özelliğine sahiptir.
İki hücre düzenli aralıklarla rol değiştirir, böylece ilk çalıştırmada proton kaybeden elektrot, protonlar toplandığında ikinci çalıştırmada kullanıldığında yeniden üretilebilir.
Toplanan CO₂’nin depolanabileceği yer
MIT’nin makine mühendisliği bölümünden Kripa Varanasi, “En azından yerel olarak asitlenme bu şekilde tersine çevrilebilir” diyor. Bununla birlikte, asit bağlama kapasitesinde yerel bir artışı önlemek için, işlemin ikinci aşamasından gelen alkali suyun yeniden verilmesi yayılmış veya çok geniş olmalıdır. Bazı durumlarda arıtılmış su, örneğin genellikle suyu asitleştirme eğiliminde olan balık çiftliklerine yeniden enjekte edilebilir.
CO₂’yi ortam havasından çıkaran işlemlerde olduğu gibi, toplanan CO₂’nin daha sonra atmosferden çok uzun süre uzaklaştırılması için bir yerde depolanması gerekir. MIT’nin kimya mühendisliği departmanından Alan Hatton, “Yakalanan CO₂’yi kimyasallar veya malzemeler yapmak için bir hammadde olarak kullanmayı kesinlikle düşünebilirsiniz, ancak bunun tamamını bir hammadde olarak kullanamazsınız” diyor. “Bundan yapılabilecek pek çok ürün için pazar yok, bu nedenle yakalanan CO₂’nin önemli bir kısmının hala yer altına gömülmesi gerekiyor.”
Sistem, emme ve boşaltma sistemlerinin zaten mevcut olduğu deniz suyu tuzdan arındırma tesisleriyle iyi bir arayüz oluşturur. Çünkü MIT teknolojisi, proses suyunuzu etkileyebilecek kimyasallar olmadan çalışır. Gemilerin yolculuk sırasında suyu arıtarak en azından emisyonlarını dengelemeleri de mümkün olacaktır.
Ancak, araştırmacıların ilk gösteri tesisini düşünebilmeleri için muhtemelen iki yıl daha geçmesi gerekecek. Çünkü hala CO₂’nin çıkarılması veya deniz suyunda da bulunan ve elektrokimyasal odaları ve elektrotları kirleten minerallerin çökelmesini önlemek gibi bazı iyileştirmeler üzerinde çalışmaları gerekiyor.
(jle)
Haberin Sonu