Nema sumnje da su klimatske promjene vrlo ozbiljan (i pogoršavajući) problem. Prema nedavnom izvješću Međuvladinog odbora za klimatske promjene (IPCC), čak i ako bi sve industrijalizirane države svijeta preko noći postale neutralne od ugljika, problem bi se još više pogoršavao. Ukratko, nije dovoljno da prestanete pumpati megatone CO2 u atmosferu; također moramo početi uklanjati ono što smo već postavili tamo.
Tu dolazi do izražaja tehnika poznata kao hvatanje ugljika (ili uklanjanje ugljika). Međunarodni tim istraživača sa Sveučilišta u Waterloou u Ontariju stvorio je "umjetni list" koji oponaša sposobnost čišćenja ugljika u stvarnosti. Ali umjesto pretvaranja atmosferskog CO2 u izvor goriva za sebe, list ga pretvara u korisno alternativno gorivo.
Istraživanje tima opisano je u članku koji se nedavno objavio u časopisu Energija prirode, Tim je vodio Yimin A. Wu, istraživač Centra za nanocrvene materijale u Nacionalnom laboratoriju Argonne (ANL) u Illinoisu i profesor inženjerstva s Instituta za nanotehnologiju (WIN) Waterloo. Pridružila su mu se istraživači iz obje institucije, kao i Kalifornijsko sveučilište (Northridge), te gradsko sveučilište u Hong Kongu.
U prirodi zelene biljke pretvaraju atmosferski CO2 a voda u glukozu i kisik kroz proces fotosinteze. To je moguće zahvaljujući pigmentu klorofilu koji apsorbira svjetlost iz Sunca u više valnih duljina (ljubičasto-plava i narančasto-crvena) kako bi pokrenuo kemijske reakcije. Zatim biljke koriste glukozu kao izvor goriva, pri čemu se oslobađa plin kisik.
Kako je Wu objasnio, on i njegov tim koristili su istu ideju kako bi dizajnirali svoj umjetni list, koji se oslanja na vrlo sličan postupak, ali proizvodi različite krajnje proizvode. "Nazivamo ga umjetnim listom jer oponaša stvarne listove i proces fotosinteze", rekao je. „List stvara glukozu i kisik. Proizvodimo metanol i kisik. "
Ključ procesa (na kojem Wu i njegovi kolege rade od 2015.) je bakrov oksid, jeftini crveni prah koji je kemijski napravljen da ima što više osmerostranih čestica. Ovaj prah nastaje kemijskom reakcijom kada se glukozi, bakrenom acetatu, natrijevom hidroksidu i natrijevom dodecil sulfatu dodaju voda koja je zagrijana na zadanu temperaturu.
Ovaj se prah dodaje u vodu gdje služi kao katalizator pri ubacivanju ugljičnog dioksida, a solarni simulator usmjerava snop bijele svjetlosti u otopinu. Rezultirajuća kemijska reakcija stvara plin kisik (kroz fotosintezu) dok CO2, voda i otopina praha pretvaraju se u metanol. Budući da metanol ima nižu točku ključanja od vode, otopina se zagrijava, a metanol skuplja kako isparava.
Ovaj postupak odražava slična istraživanja provedena na Sveučilištu u Cambridgeu u Velikoj Britaniji, gdje su istraživači razvili uređaj koji koristi fotosintezu proizvedenu sunčevom svjetlošću i apsorberom svjetlosti kobalta kako bi pretvorili vodu i CO2 gas u singas. Ova tvar je napravljena od mješavine vodika i ugljičnog monoksida, a koristi se u proizvodnji alternativnih goriva, lijekova, plastike i gnojiva.
Slično je i s konceptom „umjetnog stabla“ koji je razvio Klaus Lackner, direktor Lenfest centra za održivu energiju na Sveučilištu Columbia. Prije mnogo godina, Lackner je predložio metodu gdje se „stabla“ sa plastičnim listovima prekrivenim smolom mogu ukloniti čak 100 puta nego CO2 iz zraka kao prirodna stabla. Jednom kada lišće natopite što više ugljičnog dioksida, stavljaju se u vodu za stvaranje biogoriva.
Postupak poput ovog uzbudljiv je iz dva razloga. Prije svega, uklanjanje ugljičnog dioksida (glavni doprinos globalnom zagrijavanju) iz atmosfere pomoći će usporavanju klimatskih promjena. Drugo, dobivena alternativna goriva ljudima će omogućiti da se nastave oslanjati na neelektrične automobile, pružajući nam više vremena za prelazak na život bez ugljika. Ili kao što je Wu rekao za Space Magazine e-poštom:
„Očekuje se da će ova tehnologija smanjiti CO2 emisija iz naftnih kompanija, automobilskih kompanija i čelika. Također može osigurati čista i održiva goriva, metanol, za vozila i zrakoplove. Metanol je također sirovina u kemijskoj industriji za proizvodnju plastike i vlakana. To pruža rješenje za smanjenje emisije CO2 i proizvodnju održivih goriva za zelenu ekonomiju. "
U budućnosti će se poduzeti dodatni koraci za povećanje prinosa metanola i komercijaliziranje patentiranog postupka kako bi se mogao koristiti u industrijske svrhe. "Izuzetno sam uzbuđen zbog potencijala ovog otkrića da promijeni igru", dodao je Wu. „Klimatske promjene su hitan problem i možemo pomoći u smanjenju CO2 emisija, istovremeno stvarajući alternativno gorivo. "
