มหาสมุทรดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมหาศาล และนักวิจัยของ MIT

กล่าวว่าพวกเขาได้พัฒนาวิธีการปล่อยและดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ใช้พลังงานน้อยกว่าการดักจับอากาศโดยตรงอย่างมาก และยังมีประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ อีกด้วยการดึงก๊าซเรือนกระจกออกจากน้ำเป็นแนวคิดที่ฟังดูแปลก แต่มหาสมุทรเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนอันดับหนึ่งของโลก และการดักจับคาร์บอนในอากาศโดยตรงก็มีปัญหาที่ค่อนข้างร้ายแรง นั่นคือมีค่าใช้จ่ายสูงและใช้พลังงานจำนวนมาก ตามตัวเลขของ IEA ในปี 2022แม้แต่เทคโนโลยีการดักจับอากาศที่มีประสิทธิภาพมากกว่าก็ต้องการพลังงานประมาณ 6.6 กิกะจูล หรือ 1.83 เมกะวัตต์-ชั่วโมงต่อตันคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้

• บทความอื่น ๆ : sagae-jc.net

พลังงานส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้เพื่อแยก CO2 ออกจากอากาศโดยตรง แต่เป็นพลังงานความร้อนเพื่อรักษาตัวดูดซับให้อยู่ในอุณหภูมิขณะทำงาน หรือพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการบีบอัดอากาศจำนวนมากจนถึงจุดที่การดำเนินการดักจับสามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ . แต่ไม่ว่าด้วยวิธีใด ต้นทุนก็ไม่สามารถควบคุมได้ โดยราคาประมาณการต่อตันในปี 2573อยู่ระหว่าง 300-1,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ จากข้อมูลของ Statistaปัจจุบันไม่มีประเทศใดในโลกที่เต็มใจที่จะเก็บภาษีผู้ปล่อยคาร์บอนแม้แต่ครึ่งหนึ่งของค่าประมาณที่ต่ำกว่า อันดับ 1 อุรุกวัยเก็บภาษีที่ 137 เหรียญสหรัฐ/ตัน การดักจับอากาศโดยตรงจะไม่ทำงานเป็นธุรกิจเว้นแต่ต้นทุนจะลดลง

เรื่องราวเพิ่มเติมการเปลี่ยนแปลงด้านใดด้านหนึ่งของโลกเนื่องจากอุณหภูมิที่ร้อนขึ้นสามารถส่งผลกระทบต่อวัฏจักรที่ร้อนขึ้นได้เอง ซึ่งนำไปสู่การเร่งความเร็วของเหตุการณ์ที่เป็นอันตราย นักวิจัยกล่าวสิ่งแวดล้อมผลการศึกษากล่าวว่าลูปป้อนกลับเป็นเครื่องมือของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ถูกมองข้ามผง SHIELD ถูกอ้างว่าช่วยเพิ่มคุณสมบัติในการสกัดกั้นไวรัสของชั้นเยื่อเมือกของปอดทางการแพทย์

ผงสูดดมออกแบบมาเพื่อเพิ่มเมือกป้องกันไวรัสของปอดปรากฎว่ามีตัวเลือกอื่น: น้ำทะเล เมื่อความเข้มข้นของคาร์บอนในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น คาร์บอนไดออกไซด์จะเริ่มละลายลงในน้ำทะเล ปัจจุบันมหาสมุทรดูดซับคาร์บอนประมาณ 30-40% ของการปล่อยคาร์บอนต่อปีของมนุษยชาติทั้งหมด และรักษาการแลกเปลี่ยนกับอากาศอย่างเสรีอย่างต่อเนื่อง ดูดคาร์บอนออกจากน้ำทะเล และจะดูดคาร์บอนจากอากาศมากขึ้นเพื่อปรับสมดุลของความเข้มข้น เหนือสิ่งอื่นใด ความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำทะเลมีมากกว่าในอากาศมากกว่า 100 เท่า

ทีมวิจัยก่อนหน้านี้สามารถปล่อย CO2 จากน้ำทะเลและดักจับมันได้ แต่วิธีการของพวกเขาต้องใช้เมมเบรนราคาแพงและสารเคมีจำนวนมากเพื่อให้ปฏิกิริยาดำเนินต่อไป ในทางกลับกัน ทีมงานของ MIT ได้ประกาศความสำเร็จในการทดสอบระบบที่ไม่ใช้พลังงานเลย และใช้พลังงานน้อยกว่าวิธีดักจับอากาศอย่างมาก

ซ้าย: แผนผังของอุปกรณ์ กลาง: ปรับความหนาแน่นกระแสและช่องว่างอิเล็กโทรดให้เหมาะสม ขวา: รายละเอียดต้นทุนของเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่มีประสิทธิภาพสูง
ในระบบใหม่ น้ำทะเลจะถูกส่งผ่านสองห้อง วิธีแรกใช้อิเล็กโทรดปฏิกิริยาเพื่อปล่อยโปรตอนลงในน้ำทะเล ซึ่งทำให้น้ำเป็นกรด เปลี่ยนไบคาร์บอเนตอนินทรีย์ที่ละลายน้ำให้กลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ซึ่งฟองอากาศออกมาและถูกรวบรวมโดยใช้สุญญากาศ จากนั้นน้ำจะผลักผ่านไปยังเซลล์ชุดที่สองด้วยแรงดันย้อนกลับ เรียกโปรตอนเหล่านั้นกลับเข้ามาและเปลี่ยนน้ำที่เป็นกรดให้กลับเป็นด่างก่อนจะปล่อยกลับลงสู่ทะเล เมื่ออิเล็กโทรดที่ใช้งานหมดโปรตอนเป็นระยะ ๆ ขั้วของแรงดันไฟฟ้าจะกลับด้านและปฏิกิริยาเดียวกันจะดำเนินต่อไปโดยที่น้ำไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม

ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Energy & Environmental Scienceที่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน ทีมงานกล่าวว่าเทคนิคนี้ต้องการพลังงานที่ป้อนเข้า 122 กิโลจูลต่อโมล ซึ่งเท่ากับ 0.77 มิลลิวัตต์ชั่วโมงต่อตันตามคณิตศาสตร์ของเรา และทีมงานมั่นใจว่าสามารถทำได้ดีกว่า: “แม้ว่าการใช้พลังงานพื้นฐานของเราที่ 122 kJ/mol-CO2 จะต่ำเป็นประวัติการณ์” การศึกษาอ่าน “มันอาจยังคงลดลงอย่างมากจนถึงขีดจำกัดทางอุณหพลศาสตร์ที่ 32 kJ/ โมล-CO2”