Μια νέα τεχνολογία που αναπτύχθηκε στην Κίνα υπόσχεται να φέρει επανάσταση στη μάχη κατά της κλιματικής αλλαγής – και μάλιστα μέσα από τη θάλασσα. Ερευνητές του Chinese Academy of Sciences και του University of Electronic Science and Technology of China παρουσίασαν μια καινοτόμο μέθοδο που μετατρέπει το διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) των ωκεανών σε προδρόμους βιοδιασπώμενων πλαστικών. Η έρευνα δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Catalysis και δείχνει έναν βιώσιμο τρόπο αξιοποίησης ενός από τα μεγαλύτερα προβλήματα του πλανήτη.
Οι ωκεανοί: Η μεγαλύτερη «αποθήκη» άνθρακα
Είναι γνωστό ότι οι ωκεανοί λειτουργούν ως τεράστια «δεξαμενή» διοξειδίου του άνθρακα, απορροφώντας περίπου 150 φορές περισσότερο CO₂ από την ατμόσφαιρα της Γης. Ωστόσο, αυτή η ικανότητα έχει και ένα σκοτεινό τίμημα: όσο περισσότερο CO₂ απορροφούν, τόσο αυξάνεται η οξύτητα των ωκεανών, μια διαδικασία που διαταράσσει τα θαλάσσια οικοσυστήματα, μειώνει τη βιοποικιλότητα και απειλεί την αλυσίδα τροφής.
Η νέα κινεζική τεχνολογία στοχεύει να αντιμετωπίσει αυτό το πρόβλημα στη ρίζα του. Αντί απλώς να αφαιρεί το CO₂, το μετατρέπει σε κάτι χρήσιμο, και συγκεκριμένα σε πρώτες ύλες για την παραγωγή βιοδιασπώμενων πλαστικών. Με τον τρόπο αυτό, η έρευνα ανοίγει έναν διπλό δρόμο: καθαρισμό των θαλασσών και δημιουργία βιώσιμων βιομηχανικών προϊόντων.
Τι είναι η Direct Ocean Capture
Η διαδικασία ονομάζεται Direct Ocean Capture (DOC), δηλαδή άμεση σύλληψη διοξειδίου του άνθρακα από το θαλασσινό νερό. Η τεχνολογία αυτή χρησιμοποιεί ηλεκτροχημικές διεργασίες για να διαχωρίσει το διαλυμένο CO₂ από το νερό. Αν και διάφορες εταιρείες εργάζονται ήδη πάνω σε παρόμοιες λύσεις, το κόστος παραμένει υψηλό: σύμφωνα με το Climate Interventions, η αφαίρεση ενός τόνου CO₂ από τη θάλασσα κοστίζει σήμερα περίπου 373 δολάρια.
Η κινεζική ομάδα όμως φαίνεται να πέτυχε σημαντική μείωση του κόστους. Το νέο τους σύστημα λειτουργεί με 70% απόδοση, καταναλώνοντας μόλις 3 kWh ενέργειας ανά κιλό CO₂, και μειώνει το συνολικό κόστος στους 230 δολάρια ανά τόνο. Αν επιβεβαιωθεί σε βιομηχανική κλίμακα, αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει τεράστια πρόοδο για την οικονομικά βιώσιμη δέσμευση άνθρακα.
Από το CO₂ στο πλαστικό
Η μέθοδος περιλαμβάνει μια σειρά από στάδια. Αρχικά, ηλεκτρισμός χρησιμοποιείται για να οξινίσει το φυσικό θαλασσινό νερό μέσα σε έναν ειδικό αντιδραστήρα. Με αυτόν τον τρόπο, το διαλυμένο CO₂ μετατρέπεται σε καθαρό αέριο, το οποίο συλλέγεται. Το επεξεργασμένο νερό επαναφέρεται στη θάλασσα αφού αποκατασταθεί η χημική του ισορροπία, διασφαλίζοντας ότι η διαδικασία δεν έχει αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Στη συνέχεια, το συλλεγμένο CO₂ διοχετεύεται σε δεύτερο αντιδραστήρα με καταλύτη βισμουθίου, όπου μετατρέπεται σε φορμικό οξύ – ένα ενεργειακά πλούσιο υγρό που λειτουργεί ως «τροφή» για μικροοργανισμούς. Το επόμενο στάδιο είναι ίσως το πιο εντυπωσιακό: οι ερευνητές χρησιμοποιούν τροποποιημένα θαλάσσια βακτήρια, συγκεκριμένα το είδος Vibrio natriegens, τα οποία τρέφονται αποκλειστικά με το φορμικό οξύ και παράγουν ηλεκτρικά οξέα.
Αυτό το υλικό αποτελεί το βασικό πρόδρομο για τη δημιουργία πολυβουτυλενικού ηλεκτρικού εστέρα (PBS), ενός βιοδιασπώμενου πλαστικού που ήδη χρησιμοποιείται σε συσκευασίες, ιατρικά προϊόντα και βιομηχανικά υλικά. Έτσι, η διαδικασία δεν απλώς απορροφά CO₂, αλλά το μετατρέπει σε φιλικό προς το περιβάλλον προϊόν.
Μια τεχνολογία με τεράστιες δυνατότητες
Η ομάδα πίσω από την έρευνα δηλώνει ότι το σύστημα έχει ακόμη περιθώρια βελτίωσης. Ο στόχος τους είναι να αυξήσουν την αποδοτικότητα και να ενσωματώσουν τη μέθοδο σε υπάρχουσες βιομηχανικές διαδικασίες, ώστε να καταστεί εμπορικά βιώσιμη. Επιπλέον, το ίδιο σύστημα θα μπορούσε να προσαρμοστεί για να παράγει άλλα χημικά προϊόντα, όπως καύσιμα, φαρμακευτικές ουσίες ή πρόσθετα τροφίμων.
Ωστόσο, η κινεζική ερευνητική ομάδα δεν είναι η μόνη που εργάζεται σε αυτήν την κατεύθυνση. Η ολλανδική εταιρεία Brineworks έχει ανακοινώσει ότι ελπίζει να ρίξει το κόστος κάτω από τα 200 δολάρια ανά τόνο CO₂ έως το 2030, αξιοποιώντας δική της τεχνολογία ηλεκτρόλυσης. Το επόμενο διάστημα αναμένεται να είναι καθοριστικό, καθώς οι δύο προσεγγίσεις φαίνεται να βρίσκονται σε έναν άτυπο αγώνα δρόμου για το ποια θα γίνει πρώτη εμπορικά εφαρμόσιμη.
Το μέλλον της «θαλάσσιας αποανθρακοποίησης»
Αν η μέθοδος αποδειχθεί αποτελεσματική και σε μεγάλη κλίμακα, οι επιπτώσεις της θα μπορούσαν να είναι καθοριστικές. Η αξιοποίηση του CO₂ που ήδη βρίσκεται στους ωκεανούς μπορεί να συμβάλει ουσιαστικά στη μείωση του φαινομένου του θερμοκηπίου, χωρίς να επιβαρύνει την ξηρά. Παράλληλα, η μετατροπή του σε βιοδιασπώμενα πλαστικά ανοίγει τον δρόμο για μια κυκλική, καθαρή οικονομία, όπου τα απόβλητα μετατρέπονται σε πρώτες ύλες.
[via]
