خب، بیا یه داستان جالب رو با هم مرور کنیم! همیشه به ما گفتن که اقیانوس‌ها حکم گاوصندوق کربن رو دارن؛ یعنی کلی دی‌اکسید کربن (CO₂) تو خودشون نگه می‌دارن تا گرمایش زمین یکم مهار بشه. ولی حالا یه تیم محقق چینی اومدن یه کار حسابی خفن کردن: اول اینکه تونستن مستقیم از همین CO₂ موجود تو آب اقیانوس، یه ماده خیلی به‌دردبخور بسازن!
بذار یه کم بازتر کنم. این دانشمندها که چند نفر از دانشگاه Shenzhen و University of Electronic Science and Technology of China بودن، یه سیستم بازیافت کربن مصنوعی ساختن که می‌تونه CO₂ رو از آب دربیاره و تبدیلش کنه به ساکسینیک اسید (Succinic acid). ساکسینیک اسید چیه؟ همون ماده اولیه واسه ساخت پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر که خودشون خراب میشن و محیط‌زیست رو کثیف نمی‌کنن!
روش کارشون خیلی باحاله. اومدن یه رآکتور ساخته‌ان که پنج‌تا محفظه داره. آب دریا رو ازش رد می‌کنن، بعد با استفاده از برق، آب رو تجزیه می‌کنن (اصطلاحش water splitting هست، یعنی شکستن آب با برق). این وسط یه سری یون تولید میشه که باعث میشن یکی از محفظه‌ها اسیدی بشه و اونجا دی‌اکسید کربن حل‌شده، تبدیل به گاز CO₂ میشه.
تا اینجاشو داشته باش! بعد با یه غشای مخصوص (همون Hollow-fiber membrane؛ یه جور صافی ظریف برای جدا کردن مواد)، میرن CO₂ رو می‌گیرن و میفرستن به یه رآکتور دیگه. این رآکتور دوم، یه کاتالیست بیسموتی (Bismuth-based catalyst؛ یعنی ماده‌ای که واکنش رو سریع‌تر می‌کنه و از جنس یه فلز خاص به اسم بیسموت ساخته شده) داره که میاد CO₂ رو تبدیل می‌کنه به فرمیک اسید (Formic acid).
حالا این فرمیک اسید میاد میره پیش یه باکتری دریایی که خودشون حسابی دستکاریش کردن به اسم Vibrio natriegens (باکتری دریایی که تو آزمایشگاه تغییرش دادن تا بهتر بتونه مواد شیمیایی تولید کنه!) و اونم این اسید رو به ساکسینیک اسید تبدیل می‌کنه.
یعنی از CO₂ تو آب گرفته تا تبدیل شدن به ماده‌ی پایه واسه پلاستیک‌های سبز و تجزیه‌پذیر، همه چی رو تو یه چرخه کامل انجام دادن! تازه این سیستم رو بیش از ۵۳۰ ساعت تست کردن و تونستن با ۷۰٪ راندمان این CO₂ رو از آب دربیارن، که واقعاً عدد بالاییه. هزینه‌ش هم تقریباً ۲۳۰ دلار برای هر تن CO₂ درمیاد که قابل رقابت با بهترین فناوری‌های جذب کربن الان دنیاست!
جالب اینه که یکی از دانشمندای برجسته به اسم شیانگ چنگ‌شیانگ از مؤسسه فناوری کالیفرنیا (کلتک) – که خودش تو این پژوهش نبود – گفته داستان اصلی اینه که این تیم تونستن یه واکنش کاملاً عملی از CO₂ اقیانوس بگیرن و تبدیلش کنن به ماده اولیه پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر؛ هم اقتصادی، هم پایدار.
حالا قشنگیش اینجاست که این سیستم ماژولار و قابل تغییره، یعنی میشه به جای ساکسینیک اسید کلی ماده شیمیایی دیگه هم تولید کرد مثل لاکتیک اسید (که تو صنایع غذایی و دارویی مصرف داره)، الانین (یه نوع آمینواسید)، یا حتی 1,4-بوتاندیول (همین ماده‌ها هم هرکدوم کاربردهای خودشون رو تو صنعت دارن).
چرا این کار اینقدر مهمه؟ چون اگه با انرژی‌های تجدیدپذیر مثل انرژی باد یا جزر و مد (یعنی انرژی که از حرکت مد و جزر آب‌های دریا گرفته میشه)، تلفیقش کنیم، سخت پایداری بالایی پیدا می‌کنه. اینجوری دیگه فشار جمع‌آوری CO₂ فقط رو کشورها و مزارع و جنگل‌ها نیست، بلکه خود اقیانوس‌ها هم به صورت فعال وارد بازی میشن: همزمان هم کربن رو جذب می‌کنن، هم مواد مفید تولید میشه.
بد نیست بدونی الان هم اقیانوس‌ها تقریباً یک‌سوم کل انتشار CO₂ دنیا رو تو خودشون جذب می‌کنن. پس این نوآوری می‌تونه تبدیلشون کنه به مهره اصلی حل بحران کربن. دیگه قراره فقط گاوصندوق نباشن؛ خودشون وارد چرخه تولید محصولات مفید و سبز بشن!
نتایج کامل این تحقیقا هم تو مجله معتبر Nature Catalysis چاپ شده؛ یعنی تاییدش حسابی جدیه!
خلاصه، شاید به‌زودی پلاستیک‌هایی بیاد که توشون یه تیکه از هوای اقیانوس‌های دوردست هم حضور داره!
منبع: +
