آگاه: پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا برکلی ماده‌ای به‌شکل پودر اختراع کرده‌اند که کربن دی‌اکسید را با عملکرد شگفت‌انگیزی از هوا جذب می‌کند.
فقط ۲۰۰گرم از این پودر موسوم به «COF-۹۹۹» می‌تواند ۲۰کیلوگرم CO۲ جذب کند، یعنی همان کاری که یک درخت در طول یک سال انجام می‌دهد.
عبارت COF در نام این پودر مخفف کلمات «Covalent Organic Frameworks» به معنای «چارچوب‌های آلی کووالانسی» است. این اصطلاح به دسته‌ای از مواد بلوری متخلخل اشاره دارد که دارای منافذ بزرگ، سطح زیاد و چگالی کم هستند. این باعث می‌شود آنها برای جذب مستقیم از هوا(DAC) و فرآیند مکش CO۲ موجود از هوا مناسب باشند.
باتوجه‌به سطوح هشداردهنده غلظت CO۲ در جو امروزی زمین، این از آن دسته پیشرفت‌هاست که جهان به آن نیاز دارد.
COF-۹۹۹ چگونه کربن را از هوا جذب می‌کند؟
این ماده ازسوی گروهی به سرپرستی عمر یاغی(Omar Yaghi) استاد شیمی در دانشگاه کالیفرنیای برکلی و مخترع COF ساخته شده است. او از دهه ۱۹۹۰ در حال توسعه چنین موادی بوده است.COF-۹۹۹ دارای منافذ تزیین‌شده با ترکیباتی به نام آمین(amine) است که می‌تواند روی مولکول‌های CO۲ بنشیند. ساختار متخلخل آن اجازه می‌دهد تا سطح بزرگی برای جذب کربن وجود داشته باشد، درحالی‌که پیوندهای کووالانسی آن فوق‌العاده قوی هستند؛ بنابراین همین‌طور که هوای محیط از پودر عبور می‌کند، پلیمرهای آمین در COF-۹۹۹ به CO۲ که اسیدی است، می‌چسبند و آن را به دام می‌اندازند.درحالی‌که روش‌های DAC قبلا از محلول‌های آمین در آب استفاده می‌کردند، COF-۹۹۹ از بسیاری جهات ماده بهتری برای این کار است. برای شروع، لازم نیست آن را گرم کنید تا کار کند. همچنین می‌تواند CO۲ را در دمای اتاق جذب کند. ضمن اینکه می‌تواند حداقل ۱۰۰بار بدون کاهش یا ازدست‌دادن ظرفیت خود، مورد استفاده مجدد قرار گیرد و می‌تواند به‌طور انتخابی مقدار زیادی CO۲ را جذب کند.
زیهوی ژو(Zihui Zhou) از محققان این مطالعه می‌گوید COF-۹۹۹ کربن دی‌اکسید را حداقل ۱۰برابر سریع‌تر از سایر مواد DAC جذب می‌کند.
هنگامی که این پودر، CO۲ را جذب کرد، می‌توان آن را تا دمای ۶۰درجه سانتیگراد حرارت داد تا کربن دی‌اکسید جذب‌شده با آن آزاد شود. سپس می‌توان آن کربن دی‌اکسید را به‌طور دائم در سازندهای زمین‌شناسی زیرزمینی حبس کرد تا جو را آلوده نکند یا برای تولید موادی مانند بتن و پلاستیک استفاده شود.
آیا حالا می‌توانیم شروع به تمیز کردن هوا کنیم؟
نیروگاه‌های DAC درحال‌حاضر در سرتاسر جهان در حال کار هستند اما راه‌اندازی آنها گران و انرژی‌بر است.طبق گزارش مجمع جهانی اقتصاد، درحال‌حاضر بین ۶۰۰ تا ۱۰۰۰دلار برای حذف هر یک تن CO۲ از هوا هزینه می‌شود. این سازمان سال گذشته اشاره کرد که این رقم باید به کمتر از ۲۰۰دلار کاهش یابد تا این فناوری به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد.
در مورد COF-۹۹۹، قبل از تبدیل شدن به یک راهکار اصلی، نیاز به آزمایش و اصلاح بیشتری وجود دارد که به گفته یاغی، ممکن است حدود دو سال طول بکشد.این ماده را می‌توان برای جذب بیشتر CO۲ و مدیریت چرخه‌های ضبط کربن بیشتر از قبل، بهینه کرد.یاغی همچنین درمورد هزینه تولید COF-۹۹۹ می‌گوید هنوز چیزی مشخص نیست؛ بنابراین ما نمی‌دانیم که چقدر به کاهش هزینه‌های DAC کمک می‌کند. بااین‌حال او خاطرنشان کرد که برای تولید آن نیازی به مواد گران‌قیمت نیست، بنابراین امکان کاهش هزینه فرآیند تجاری جذب کربن وجود دارد.به گفته آژانس بین‌المللی انرژی، ما درحال‌حاضر سالانه تنها ۰.۰۱ مگاتن CO۲ در سراسر جهان جذب می‌کنیم. این بخش کوچکی از ۸۵مگاتنی است که ما باید سالانه تا سال۲۰۳۰ حذف کنیم.درعین‌حال، هیات بین‌دولتی تغییرات آب‌وهوا تخمین می‌زند که ما باید تا سال۲۰۵۰ سالانه ۱۰میلیارد تن CO۲ حذف کنیم تا به انتشار خالص صفر برسیم.واضح است که کارهای زیادی باید انجام شود و امیدواریم در آینده نزدیک شاهد اختراعات بیشتری مانند این پودر زردرنگ شگفت‌انگیز باشیم.مقاله‌ای در مورد این مطالعه به‌تازگی در مجله «نیچر»(Nature) منتشر شده است.